双闭环直流调速系统的课程设计 (MATLAB仿真)

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1、 I 控制系统设计 姓 名： 学 号： 专 业： 电气工程及其自动化 题 目： 双闭环直流调速系统设计 专 题： 控制系统设计 指导教师： 设计地点： 时 间： 20112011 年年 6 6 月月 2011 年 6 月 II 控制系统设计任务书 任 务 下 达 日 期 ：任 务 下 达 日 期 ： 2011 年年 6 月月 2 日日 设计日期：设计日期： 2011 年年 6 月月 2 日日 至至 2011 年年 7 月月 6 日日 设计题目：设计题目： 双闭环直流调速系统设计双闭环直流调速系统设计 设计主要内容和要求：设计主要内容和要求： 直流调速系统凭借其优良的调速性能在现场中得到了广泛使

2、用， 虽然交流 电机得到了越来越多的使用，但直流调速系统的理论完全适用于交流电机调 速系统的设计。针对附录中提供的直流电机参数，进行直流电机调速系统的 设计。要求该直流电机调速系统调速范围宽、起制动性能好，具体设计内容 如下： （1）调查直流调速系统中采用的主回路拓扑结构，根据设计要求选择合适的 主回路结构，并给出选择依据； （2） 针对所选主回路结构， 结合被控直流电机， 进行器件的参数计算和选型； 并进行相应驱动和保护电路的设计； （3）设计双闭环直流调速系统，应用 Matlab 软件对双闭环直流调速系统进 行仿真研究； （4）根据系统控制要求，选择一款合适的数字处理器，并进行模拟量采样电

3、 路、速度检测电路的等相关电路的设计； （5）进行直流调速系统的软件设计，给出增量式 PI 调节器的设计方法。 指导教师签字： III 摘摘 要要 本次课程设计设计了一个转速、 电流双闭环直流 PWM 调速系统。 该系统中 设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器，构成了 电流环和转速环，前者通过电流元件的反馈作用稳定电流，后者通过转速检 测元件的反馈作用保持转速稳定，最终消除转速偏差，从而使系统达到调节 电流和转速的目的。该系统起动时，转速外环饱和不起作用，电流内环起主 要作用，调节起动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值；稳 态运行时，转速负反馈外环起主要作用，

4、使转速随转速给定电压的变化而变 化，电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。并通过 MATLAB 进行系统的数学建模和系统仿真，分析双闭环直流调速系统的特性。 关键词关键词：双闭环直流调速，脉宽调制（PWM） ， MATLAB Simulink 仿真 目目 录录 前言. 4 第一章 直流电机调速理论. 6 1.1 直流电机调速方法 . 6 1.1.1 转速方程. 6 1.1.2 三种调速方法. 6 1.1.3 三种调速方法的性能与比较. 7 1.2 调速性能指标及要求 . 7 1.3 反馈控制规律 9 1.4 双闭环直流调速系统的介绍 11 1.5 双闭环直流调速系统的组成 12 1.6 双闭环直流调速系统的稳态结构图和静特性 13 1.7 双闭环直流调速系统的数学模型 15 1.7.1 双闭环直流调速系统的动态数学模型. 15