课程设计----直流调速系统的计算机仿真研究

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1、 课课 程程 设设 计计 课程名称 自动控制系统 题目名称 直流调速系统的计算机仿真研究 学生学院 自动化 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 2 课程设计任务书课程设计任务书 题目名称 直流调速系统的计算机仿真研究 一、课程设计的内容 利用自动控制系统与计算机仿真等课程知识， 掌握双闭环直流调速系统控制 器结构与参数设计方法。 在计算机环境下完成控制系统的设计、 调试， 以及实验， 进一步巩固和提高系统观念，掌握所学的理论知识。 二、课程设计的要求与数据 设计一个由三相零式晶闸管装置供电的转速、电流双闭环调速系统，其基本 数据如下： 直流电动机:Pn=58kW, Un=220V , In=

2、280A, nn=1000r/min,Ce=0.2V/(r*min-1). 主回路总电阻：R=0.18 晶闸管装置放大倍数：Ks=30 电磁时间常数：T1=0.018s 机电时间常数：Tm=0.130s 反馈滤波时间常数：Toi=0.0028s，Ton=0.0138s 额定转速是的给定电压：Un*=15V 调节器的饱和输出电压：10V 系统得调速范围：D=11 （1） 确定电流反馈系数和转速反馈系数， 假设起动电流限制在 280A 以内。 （2 系统的静动态指标为：无静差。动态指标为：电流超调量i%cn 以上两项都满足近似条件。 四、四、 系统仿真系统仿真 （一）双闭环调速系统的动态结构图如下

3、： )(sU n （二）MatLab 仿真 1、电流环仿真 (截图) 1sTon )(sE )(sn 1 1 sToi ASR ACR 1 /1 sT R I sT R m 1sT K s s 1sToi )(sU i )(sU ct )( 0 sU d )(sI d )(sI L e C 1 1 1 sTon 9 结果： 超调量 ： %=（323.1-307.7）/307.7=5.0% 满足超调指标。 2.双闭环系统： 10 11 仿真结果：(截图) 电流环输出： 转速环输出： 12 3、伯德图： （1）转速、电流双闭环系统转速环的动态结构图 （2）电流环： 开环传递函数：G1=(1/)/（

4、2Ti S+1）=（1/0.0325）/（2*0.0061S+1） =30.77/(0.0122S+1) 由命令 g1=tf(30.77,0.0122 1);bode(g1) 可得电流环的伯德图： (截图) Kn（n S+1）/ n S (1/)/ （2Ti S+1） R/CeTmS /(TonS+1) -Un n 电 流 等 效环节 13 （2） 转速环的伯德图： 转速环的近似处理开环传递函数： G2=KN (n S+1)/S2(TnS+1)=177.5*(0.130S+1)/S2(0.026S+1) =(23.075S+177.5)/(0.026S3+S2) 由命令 G2=tf(23.075 177.5，0.026 1 0 0)；bode（G2） 可得伯德图：(截图) 五、五、 心得体会：心得体会： 通过本次课程设