运动控制课程设计--带电流变化率内环的三环直流调速系统设计与实践

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1、 控制系统设计 课程设计报告书 题目：题目： 带电流变化率内环的三环直流调速系带电流变化率内环的三环直流调速系 统设计与实践统设计与实践 目录 一、选题背景. 3 二、题目要求. 3 2.1 设计目的 . 4 2.2 设计内容 4 2.3 设计要求 . 5 2.4 电机拖动控制系统设计与仿真 5 三、方案论证. 5 四、过程论述. 6 4.1 电流调节器设计 . 6 4.1.1 确定时间常数. 6 4.1.2 选择电流调节器结构 7 4.1.3 计算调节器电阻和电容. 8 4.2 速度调节器设计 . 8 4.2.1 计算转速调节器参数 8 4.2.2 计算调节器电阻和电容. 9 4.2.3 校

2、核转速超调量 . 9 五、结果分析10 5.1 利用 MA TLAB 仿真软件系统建模及仿真实验及实验结果 .10 双闭环仿真实验 .10 5.1.2 双闭环调速系统调节参数 11 5.1.3 双闭环系统仿真模型 .13 5.1.4 仿真波形分析14 5.2 三闭环仿真实验 16 波形结果.18 六、课程设计总结.19 七、参考文献20 带电流变化率内环的三环直流调速系统设计与实践带电流变化率内环的三环直流调速系统设计与实践 一、选题背景一、选题背景 本课题为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用， 在 V-M 调速系统中设计 两个调节器，分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者之间实行嵌套联接。把

3、转 速调节器的输出当作电流调节器的输入， 再用电流调节器的输出去控制电力电子 变换器 UPE。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作 外环，形成转速、电流双闭环调速系统。 采用 PI 调节的单个转速闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实 现转速无静差。为了实现在允许条件下的最快起动，关键是要获得一段使电流保 持为最大值 dm I的恒流过程。按照反馈控制规律，采用某个物理量的负反馈就可 以保持该量基本不变，那么，采用电流负反馈应该能够得到近似的恒流过程。应 该在起动过程中只有电流负反馈，没有转速负反馈，达到稳态转速后，又希望只 要转速负反馈，不再让电流负反馈发挥作用。但

4、是电流的超调太大,影响电机, 导致电机转矩波动过大,容易损坏生产设备,利用晶闸管供电， 整流装置采用三相 半波整流电路。并在此基础上加入适当的电流变化率内环。用电流变化率内环可 以抑制电流的变化,使电流趋于平缓,通过系统建模和仿真，用 MATLAB/Simulink 工具分析设计直流电动机速度控制系统。 二、题目要求二、题目要求 自拟控制系统性能指标的要求，调速范围、超调量、动态速降、调节时间、 抗扰性能等。设计系统原理图，电流环的设计，转速环设计、电流变化率内环设 计，完成元器件的选择，计算选择合理调节器参数，并进行仿真或实验验证系统 合理性。 2.1 设计目的设计目的 1通过对一个实用的带电流变化率内环的三环直流调速系统的设计、安装、 调试来综合运用科学理论知识，提高学生工程意识和实践技能，达到素质和创新 能力进一步提升，使学生获得控制技术工程的基本训练。 2通过系统建模和仿真，掌握用 MATLAB / Simulink 工具分析设计直流电 动机速度控制系统的方法。 3进一步掌握各种直流调速系统的性能，尤其是动态性能。 2.2 设计内容设计内容 1理论设计：根据所学