运动控制课程设计--电力拖动自动控制系统

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1、前前 言言 本次的课程设计为时两周，是对本学期所学的电力拖动自动控制系统 运动控制系统进行一次全面的总结，是从理论到实际的升华，也是毕业设计前 的一次重要练兵。课程设计的内容是三机架冷连轧机直流调速系统的设计，此说 明书是根据三机架冷连轧机可逆调速系统编写的。 冷连轧机是供冷轧铝板带、铜板带等带材之用，在工业现代化进程中，钢铁 工业一直是基础产业，地位重要，而冷板带的生产又是钢铁工业发展中的重要方 向之一。冷连轧机即生产板带的生产设备，其性能的好坏直接决定板带的质量， 进而影响我国工业化 ，所以冷连轧机的发展十分重要。冷连轧机控制系统的核 心就是电机的控制，可将其视为一个复杂的电力拖动系统。

2、目前在许多需要调速或快速正反转的电力拖动领域中广泛应用的是直流调 速设计方法，直流电动机具有良好的起、制动性能，易于在大范围内平滑调速， 其优点是简单方便，但设计的系统性能指标是相同的，实际系统所要求的指标往 往是不同的，所以采用双闭环调速系统的设计方法不一定都能得到满意的结果。 如果我们在按上述设计法确定调节器形式的基础上， 再找出调节器参数改变时对 应系统性能指标的变化趋势， 那么在实际系统的设计和调速时就可以根据得到的 变换趋势，按系统性能指标的要求来调整和选择调节器参数，从而获得实际系统 要求的动态响应。 从生产机械要求控制的物理量来看，电力拖动系统包括调速系统、位置随动 系统（伺服系

3、统） 、张力控制系统、多电机同步控制系统等多种类型，各种系统 往往都是通过控制转速来实现的，因此调速系统是最基本的电力拖动控制系统。 随着科技的发展，直流调速系统的控制方法不断创新，控制性能不断提高。 直流双闭环调速系统可谓直流调速经典方法，具有很好的控制性能，其实现方式 也扩展到了全数字式。 本次设计采用的是全模拟器件搭建的电路， 设计较为复杂， 但物理意义较强， 有利于我们对运动控制系统的深入理解。 由于本人学识有限， 有错误或不当之处， 请指出并批评。 设计者：任甜 2010 年 1 月 第一章第一章 绪论绪论 1.1 1.1 课程设计的背景、目的和要求课程设计的背景、目的和要求 1.1

4、.1 设计的背景 三机架冷连轧机是供冷轧紫铜及其合金条材之用，为了提高其生产效率，冷 连轧机将带材原料经过一个次轧制过程轧成所需厚度、 平整度和表面光洁度的冷 轧带卷。在冷轧铜板带的控制系统中，为了保证产品质量和工艺过程的稳定，冷 连轧机的轧制速度需要进行严格的控制， 冷连轧机的轧制速度一般指轧件出口处 的速度，三机架冷连轧机布置图如图 1.1，在本设计中指 3#主工作架工作辊出口 处的速度，轧制速度作为轧机的一项重要工艺指标，与连轧机本身的结构、生产 能力、轧件的工艺特性以及轧制时的操作条件都有很大的关系。 为了控制连轧机的轧制速度，要求冷连轧机左边的开卷机工作在发电状态， 最右边的卷取机工作在电动状态。 图 1.1 三机架冷连轧机布置图 1.1.2 设计目的 运动控制系统是自动化专业的主干专业课，具有很强的系统性、实践性和 工程背景， 运动控制系统课程设计的目的在于培养学生综合运用运动控制系统的 知识和理论分析以及解决运动控制系统设计问题，使学生建立正确的设计思路， 掌握工程设计的一般程序、规范和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确使 用技术资料、标准、手册等