控制理论课程设计--电动机调速仿真

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1、 0 课程设计说明书课程设计说明书( (论文论文) ) 题 目 直流电动机调速系统仿真建模及 其拖动自动 控制系统的校正 课 程 名 称 自动控制原理 院 系 电力工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 电气 081 学 生 姓 名 学 号 设 计 地 点 指 导 教 师 设计起止时间：2011 年 6 月 7 日 至 2011 年 6 月 17 日 成绩 1 目录目录 课程设计任务书 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 第一章 全压直接起动系统的仿真建模 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 1.1 计算电动机参数 . 5 1.2 搭建仿真模型 . 5 1.3 仿真结果 . 6

2、 第二章 环调压调速系统的仿真建模 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 2.1 任务要求 8 2.2 设置模块参数 . 8 2.3 搭建模型 9 2.4 仿真结果 9 第三章 直流电动机转速负反馈系统仿真 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.1 搭建仿真模型 11 3.2 仿真结果 .12 第四章 直流电动机带电流截止负反馈的仿真 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 4.1 搭建仿真模型 13 4.2 仿真结果 .13 第五章 直流电动机拖动自动控制系统的校正 .错误错误! !未定义书签。未定义书签。 5.1 任务要求 .14 5.2 设计思路 .15 5.3 参数计算

3、.17 5.4 仿真模型及仿真结果 .19 2 1课程设计应达到的目的 一、掌握 MATLAB 环境下传递函数建模和 Power System模块建模的方法； 二、根据控制对象的物理特性，掌握控制系统动态建模的方法； 三、了解控制系统校正的一般过程，根据被控对象的性能指标要求进行系统校正。 2课程设计题目及要求 一、题目 直流电动机调速系统仿真建模及其拖动自动控制系统的校正 二、要求 （1）灵活运用 MATLAB 环境下 Simulink、Power System工具箱模块进行混合建模； （2）熟练掌握根据被控对象动态数学模型建立控制系统传递函数表示的结构图； （3）掌握直流电动机双闭环调速控

4、制系统内、外环调节器整定过程中动态数学模型简化 的分析方法； （4）了解直流电动机双闭环调速控制系统内、外环调节器整定的一般过程； （5）使用整定过的调节器，建立直流电动机双闭环调速控制系统传递函数表示的仿真模 型和 Power System模块表示的仿真模型。 一、 根据以下条件进行直流电动机参数计算和设置， 完成全压直接起动系统的仿真建模；一、 根据以下条件进行直流电动机参数计算和设置， 完成全压直接起动系统的仿真建模； 一台直流并励电动机，铭牌额定参数为kW17 N P，V220 N U，A9.88 N I， r/min3000 N n，电枢回路总电阻087.0 a R，励磁回路总电阻5

5、.181 f R，电动机 转动惯量 2 mK76.0gJ。要求仿真该电动机的直接起动的过程。 二、二、根据以下条件进行交流电源电压、直流电动机、晶闸管等参数计算和设置，完成开根据以下条件进行交流电源电压、直流电动机、晶闸管等参数计算和设置，完成开 环调压调速系统的仿真建模；环调压调速系统的仿真建模； 已知直流电动机额定参数为V220 N U，A17 N I，r/min1460 N n，4 极， 21.0 a R， 22 mN5.22GD。励磁电压V220 f U，励磁电流A5.1 f I。采用三相 桥式整流电路，整流器内阻3.1 rec R。平波电抗器mH200 P L。仿真该晶闸管-整流 电

6、动机开环调速系统，观察电动机在全压起动和起动后加额定负载时电动机的转速、转 矩和电流变化。 三、在题二的基础上建立直流电动机转速负反馈系统仿真模型，观察在不同放大器放大三、在题二的基础上建立直流电动机转速负反馈系统仿真模型，观察在不同放大器放大 3 倍数时对转速变化的影响；倍数时对转速变化的影响； 四、在题三的基础上建立四、在题三的基础上建立直流电动机直流电动机带电流截止负反馈的仿真模型，观察转速和电流的带电流截止负反馈的仿真模型，观察转速和电流的 动态响应过程。动态响应过程。 五、自动控制原理课程设计大作业五、自动控制原理课程设计大作业- -直流电动机拖动自动控制系统的校正直流电动机拖动自动控制系统的校正 某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下： 直流电动机：220V、17A、1460r/min、min/rV132.0 e