电力拖动课程设计--转速单闭环直流系统的仿真

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1、 课程设计说明书课程设计说明书( (论文论文) ) 题 目 转速单闭环直流系统的仿真 课 程 名 称 电机控制设计 院 系 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学 生 姓 名 学 号 设 计 地 点 指 导 教 师 课 程 设 计 任 务 书课 程 设 计 任 务 书 课程名称 电机控制技术 (院系.部中心) 专业 电气工程及其自动化 班级 起止日期 指导教师 1课程设计应达到的目的 电机控制技术是电气工程及其自动化专业的专业课程，内容包括交、直流调速 和位置控制。 本课程要求学生在掌握基本理论的基础上,逐步培养运用理论去分析解决现 场实际问题的能力，而不是机械地仅仅掌握理论而已。本课程设计正

2、是为达到这一目的 而设计的。 2课程设计题目及要求 设计题目：有静差单闭环直流调速系统建模及仿真 要求：1.了解系统的组成和工作原理。 2.仿真模型的建立 3.有静差调速系统的仿真（起动） 4 有静差系统供电电网电压 Ud 波动时系统是否有调节作用。 5.结论 3课程设计任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求 课程设计任务： （1）审题、选题 （2）系统原理、结构框图的设计 （3）系统计算、建模、仿真框图、模块设计及源程序 （4）系统仿真结果分析及结论 （5）完整的设计报告 工作量的要求： （1） 任选一题，要完成 3000 字左右的报告，包括课程设计的原理和工作过程。

3、 （2） 要得出仿真模型及相关波形图。 （3） 视选题难度、完成的过程报告、所建模型及方真结果而决定成绩。 4主要参考文献 1、陈伯时.电力拖动自动控制系统运动控制系统.北京：机械工业出版社， 2003.7 2、电机学 3、电机拖动 5课程设计进度安排 起 止 日 期 工 作 内 容 2012.6.17 -6.28 2012.6.17-6.18 2013.6.19-6.20 2013.6.20-6.22 2013.6.23-2012.6.24 (1)审题、选题 (2)系统原理、结构框图的设计 (3)系统计算、建模、仿真框图、模块设计及源程序 周末，自行安排 周末，自行安排 (4)系统仿真结果分

4、析及结论 (5)完整的设计报告 6成绩考核办法 1、提问答辩 2、报告、程序及波形图 教研室审查意见： 教研室主任签字： 年 月 日 院（系、部、中心）意见： 主管领导签字： 年 月 日 一、摘 要 运动控制系统是自动化专业专业的一门主要专业课。课程的主线是 控制系统的原理和设计，应该通过理论和实际相结合，应用自动控制系统 理论解决电力拖动控制系统的分析和设计问题，在运用中注重控制规律。 本文通过利用 Matlab 仿真平台设计单闭环直流调速系统， ，包括单闭 环直流调速系统的基本构成和工作原理、对所设计系统的静态性能指标和 动态性能指标进行分析、根据动态性能指标设计调节器、根据设计任务书 的

5、具体要求设计出系统的 Simulink 仿真模型，验证所设计系统的性能、 根据设计任务书的具体要求给出所设计系统的性能指标：上升时间 r t、超 调量% p 、调节时间 s t、最大启动电流 maxd I、稳态误差 ss e。从而使学 生更系统地掌握所学知识并能够应用运动控制系统设计规范、计算手册和 计算机辅助设计软件进行运动控制系统的结构设计和参数计算。 二、总体方案设计二、总体方案设计 1、控制原理、控制原理 根据设计要求，所设计的系统应为单闭环直流调速系统，选定转速为 反馈量，采用变电压调节方式，实现对直流电机的无极平滑调速。 所以，设计如下的原理图： 图 1、单闭环直流调速系统原理图

6、转速用与电动机同轴相连的测速电机产生的正比于转速的电压信号 反馈到输入端，再与给定值比较，经放大环节产生控制电压，再通过电力 电子变换器来调节电机回路电流，达到控制电机转速的目的。 这里，电压放大环节采用集成电路运算放大器实现，主电路用晶闸管 可控整流器调节对电机的电源供给。 所以，更具体的原理图如下： 图 2、单闭环直流调速系统具体原理图 2、控制结构图、控制结构图 有了原理图之后，把各环节的静态参数用自控原理中的结构图表示， 就得到了系统的稳态结构框图。 图 3、单闭环直流调速系统稳态结构框图 同理，用各环节的输入输出特性，即各环节的传递函数，表示成结构 图形式，就得到了系统的动态结构框图。 由所学的相关课程知：放大环节可以看成纯比例环节，电力电子变换环节 是一个时间常数很小的滞后环节，这里把它看作一阶惯性