《运动控制系统》课程设计说明书-双闭环调速系统设计及恒负载扰动电流环突然断线matlab仿真.docxVIP

目录

摘要 1

1双闭环直流调速系统简介及调节器工程设计方法 2

1.1双闭环直流调速系统原理图 2

1.2双闭环直流调速系统稳态结构图 2

1.3双闭环直流调速系统动态结构图 3

1.4转速调节器作用 3

1.5电流调节器作用 3

1.6调节器工程设计方法 3

2调节器设计 5

2.1稳态参数计算 5

2.2电流调节器设计 5

2.2.1电流调节器结构设计 5

2.2.2电流调节器参数设计 6

2.3转速调节器设计 8

2.3.1转速调节器结构设计 8

2.3.2转速调节器参数设计 10

3Matlab仿真 12

3.1起动转速和启动电流的仿真 12

3.2直流电压Ua仿真 13

3.3ASR输出电压仿真 14

3.4ACR输出电压仿真 14

4小结和心得体会 15

参考文献 16

武汉理工大学《运动控制系统》课程设计说明书

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摘要

本课程设计就要求结合给定的初始条件来完成直流双闭环调速系统的设计，其中包括绘制该调速系统的原理图，对调节器进行工程设计，选择调节器的参数等。要实现直流双闭环调速系统的设计需先对控制系统的组成及工作原理有一定深入的理解，弄清楚调速系统每个组成部分的作用，弄清楚转速环和电流环的工作原理，合理选择调节器的参数以便进行合理的工程设计。

转速、电流双闭环调速系统是性能很好，应用最广的调速系统，采用转速、电流双闭环调速系统可获得优良的静、动态调速特性。转速、电流双闭环调速系统的控制规律性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础，所以掌握双闭环调速系统对于电力拖动控制系统的学习有很重要的作用。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，这样形成了转速、电流反馈控制直流调速系统。而合理地选择电流调节器和转速调节器的结构和参数则是为了使系统更好的满足生产工艺所

要求的性能指标。

关键词：双闭环电流调节器转速调节器系统仿真

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双闭环调速系统设计及恒负载扰动电流环突然断线matlab仿真

1双闭环直流调速系统简介及调节器工程设计方法

1.1双闭环直流调速系统原理图

图1-1转速、电流反馈控制直流调速系统原理图

ASR——转速调节器ACR——电流调节器

TG——测速发电机

1.2双闭环直流调速系统稳态结构图

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图1-2双闭环直流调速系统的稳态结构图

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1.3双闭环直流调速系统动态结构图

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盘E固n

Uau

β

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4

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图1-3双闭环直流调速系统的动态结构图

1.4转速调节器作用

(1)转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速n很快德跟随给定电压Un*变化，稳态时可减小转速误差，如果采用PI调节器，则可实现无静差。

(2)对负载变化起抗扰作用。

(3)其输出限幅值决定电动机允许的最大电流。

1.5电流调节器作用

(1)作为内环的调节器，在转速外环的调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压U;*(即外环调节器的输出量)变化。

(2)对电网电压的波动起及时抗扰的作用。

(3)对转速动态过程中，保证获得电动机允许的最大电流，从而加快动态过程。

(4)当电动机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。一旦

故障消失，系统立即自动恢复正常。这个作用对系统的可靠运行来说是十分重要的。

1.6调节器工程设计方法

现代的电力拖动自动控制系统，除电动机外，都是由惯性很小的电力电子器件、集成电路等组成的。经过合理的简化处理，整个系统可以近似为低阶系统，而用运算放大器或微机数字控制可以精确地实现比例、积分、微分等控制规律，于是就有可能将多种多样的控制系统简化或近似成少数典型的低阶结构。如果事先对这些典型系统做比较深入的研究，把它们的开环对数频率特性当作预期的特性，弄清楚它们的参数与系统性能指标的关系，写成简单的公式或制成简明的图表，则在设计时，只要把实际系统校正或简化成典型系统，就可以利用现成的公式和图表来进行参数计算，设计过程就要简便得多，这就是工

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程设计方法。

调节器工程设计方法所遵循的原则是：

(1)概念清楚、易懂；

(2