MATLAB电流双闭环直流调速系统工程设计.docVIP

目 录 摘要.……………………………………………………………….……….2 一. 概述.………………………………………………………………….2 二. 设计任务及要求.……………………………………………………..3 2.1 设计任务...…………………………………………………4 2.2 设计要求：…………………………………………….4 三. 理论设计……………………………………………………………...4 3.1 方案论证……………………………………………………….5 3.2 系统设计………………………………………………….5 3.2电流调节器设计………………………………………………………5 3.2.1电流环结构框图的化简……………………………………………5 3.2.2确定时间常数…………………………………………………….6 3.2.3选择电流调节器结构…………………………………………….6 3.2.4 计算电流调节器参数…………………………………………….6 3.2.5 校验近似条件…………………………………………………..6 3.2.6 计算调节器电阻和电容………………………………………….7 3.3 速度调节器设计……………………………………………………..8 3.3.1 确定时间常数…………………………………………………..8 3.3.2 选择转速调节器结构…………………………………………….9 3.3.3检验近似条件…………………………………………………….10 3.3.4计算调节器电阻和电容………………………………………….10 3.3.5校核转速超调量…………………………………………………..10 四. 系统建模及仿真实验………………………………………………….11 4.1 MATLAB仿真软件介绍………………………………………………..11 4.2 仿真建模及实验……………………………………………………..11 4.3 双闭环仿真实验……………………………………………………13 4.4仿真波形分析………………………………………………………16 4.4抗扰性能分析………………………………………………………17 五. 实际系统设计及原理………………………………………………….18 5.1实验过程…………………………………………………………….18 5.11 实验内容………………………………………………………….18 5.12 实验步骤………………………………………………………….18 六. 总结与体会…………………………………………………………….18 参考文献…………………………………………………………….18 摘 要 从七十年代开始，由于晶闸管直流调速系统的高效、无噪音和快速响应等优点而得到广泛应用。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。但是，如果对系统的动态性能要求高，例如要求快速启制动，突加负载动态速降等等，单闭环系统就难以满足需要。这是因为单闭环系统不能随心所欲的控制电流和转矩的动态过程。双闭环直流调速系统是一个典型的系统，该系统一般含晶闸管可控整流主电路、移相控制电路、转速电流双闭环调速控制电路、以及缺相和过流保护电路等．给定信号为0～10V直流信号，可对主电路输出电压进行平滑调节。采用双PI调节器，可获得良好的动静态效果。电流环校正成典型I型系统。为使系统在阶跃扰动时无稳态误差，并具有较好的抗扰性能，速度环设计成典型Ⅱ型系统。根据转速、电流双闭环调速系统的设计方法，用Simulink做了带电流变化率内环的三环直流调速系统进行仿真综合调试，分析系统的动态性能，并进行校正，得出正确的仿真波形图。另外本文还介绍了实物制作的一些情况。 关键词：MATLAB；直流调速；双闭环；转速调节器；电流调节器；干扰 一、课程设计目的： 机电传动控制课程设计，是将机电传动控制系统理论课程的相关内容有 结合起来，使学生受到完整的设计过程训练，使学生对电子、电机电气控制的 设计过程有全面的了解，使学生掌握机电工程设计的基本方法，提高其分析问，题和解决实际工程问题的能力，培养学生的工程观念，将整个课程内容有机而 系统地结合起来。 通过多分部协调控制长网纸机电气传动系统的设计训练，应建立起电机传，动控制系统较完整的概念，包括自动控制系统的组成环节、信号传递、设计、计算以及仿真；掌握自动控制系统静态设计方法、动态校正方法； 1、掌握直流电机调速控制系统的设计，掌握数学模型建立方法。 2、初步掌握MATLAB 软件的使用，及在Simulink 功能模块中构建模型图的方法。 3、掌握计算机辅助设计在运动控制系统的应用。 二