自动控制系统课程设计转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真.docVIP

东北大学秦皇岛分校控制工程学院 《自动控制系统》课程设计 设计题目： 转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真 学 生：张 海 松 专 业：自 动 化 班级学号：5090624 指导教师：王 立 夫 设计时间：2012年6月27日 东北大学秦皇岛分校控制工程学院 《自动控制系统》课程设计任务书 专业 ：自动化 班级 ：509 学生姓名 ： 设计题目：转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真 一、设计实验条件 实验设备：PC机 二、设计任务 直流电机额定电压，额定电枢电流，额定转速，电枢回路总电阻，电感，励磁电阻，励磁电感，互感，，允许过载倍数。晶闸管装置放大系数：，时间常数：， 设计要求：对转速环进行设计，并用Matlab仿真分析其设计结果。 目录 绪论--------------------------------------------------------------------------------1 转速单闭环调速系统设计意义-----------------------------1 原系统的动态结构图及稳定性的分析-----------------------2 2.1 转速负反馈单闭环控制系统组成-----------------------2 2.2 转速负反馈单闭环控制系统的工作原理-----------------3 调节器的选择及设计-------------------------------------3 3.1调节器的选择- --------------------------------------3 3.2 PI调节器的设计--- ---------------------------------4 4.Mat lab仿真及结果分析----------------------------------7 4.1 simulink实现上述直流电机模型-----------------------7 4.2 参数设置并进行仿真---------------------------------7 4.3结果分析--------------------------------- ---------15 5.课设中遇到的问题--------------------------------------16 6.结束语 - ---------------------------------------------17 参考文献 - ---------------------------------------------17 转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真 绪论 直流电动机由于调速性能好，启动、制动和过载转矩大，便于控制等特点，是许多高性能要求的生产机械的理想电动机。尽管近年来，以变频器为核心的高性能交流调速技术不断普及，在许多调速要求指标不高的场合下广泛应用，大有取代直流电机调速的势头，然而，直流调速毕竟在理论和实践上都比较成熟，而且从控制的角度来看，它是交流调速的基础，交流调速的许多思想和方法都源自直流调速。 数字仿真是研究高性能电机控制系统的重要一环。为了设计出品质优良的电机控制系统，首先要对电机控制系统进行分析和试验。电机控制系统的数字仿真就是将电机控制系统的数学模型放到计算机上进行试验的技术，以获得研究系统所必须的信息．是一种既经济又安全的试验方法。本文对单闭环直流电机调速系统的SIMULINK 仿真进行了探讨，着重于模型的搭建以及参数的调试。 1.转速单闭环调速系统设计意义 为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。对调速指标要求不高的场合，采用单闭环系统，而对调速指标较高的则采用多闭环系统。按反馈的方式不同可分为转速反馈，电流反馈，电压反馈等。在单闭环系统中，转速单闭环使用较多。在对调速性能有较高要求的领域常利用直流电动机作动力,但直流电动机开环系统稳态性能不能满足要求,可利用速度负反馈提高稳态精度,而采用比例调节器的负反馈调速系统仍是有静差的,为了消除系统的静差,可用积分调节器代替比例调节器. 反馈控制系统的规律是要想维持系统中的某个物理量基本不变，就引用该量的负反馈信号去与恒值给定相比较，构成闭环系统。对调速系统来说，若想提高静态指标，就得提高静特性硬度，也就是希望转