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直流拖动控制系统 课程设计报告

题 目： 双闭环直流调速系统设计 学 院： 沈阳工业大学工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 1101班 姓 名： 孔令慧 学 号： 120112724 指导教师： 佟维妍

起止日期：2014年6月16日～2014年6月22日

目 录

设计概述 ..................................................................................................... 2 第一章 系统总体设计 .............................................................................. 3 1.1 系统电路结构 .............................................................................. 3 1.2 两个调节器的作用 ...................................................................... 4 第二章 整体电路分析 .............................................................................. 6 2.1电流环设计 ................................................................................... 6 2.2 转速环设计 .................................................................................. 6 2.3 典型I型系统介绍 ...................................................................... 7 2.4 典型Ⅱ型系统介绍 ...................................................................... 8 2.5 转速调节器的实现 ....................................................................... 9 2.6 电流调节器的实现 ....................................................................... 9 2.7校核转速超调量 ............................................................................ 9 第三章 参数计算 .................................................................................... 10 3.1 相关参数 .................................................................................... 10 3.2 主要参数计算 ............................................................................ 10 3.2.1 电流环参数计算 ................................................................ 10 3.2.2 转速环参数的计算 .......................................................... 12 MATLAB仿真 ......................................................................................... 15 课程设计体会........................................................................................... 19

设计概述

双闭环直流调速系统是目前直流调速系统中的主流设备，具有调速范围宽、平稳性好、稳速精度高等优点。在理论和实践方面都是比较成熟的系统，在电力拖动领域中发挥着及其重要的作用。

由于直流电机双闭环调速是各种电机调速系统的基础，本人就直流电机调速进行了比较系统的研究，从直流电机的基本特性到单闭环调速系统，再进行双闭环直流电机设计方案的研究，用实际系统进行工程设计，并用所学的MATLAB进行仿真，分析了双闭环调速系统的工程设计方法中由于忽略和简化造成的误差。

在双闭环直流调速系统中，转速和电流调节器的结构选择与参数设计需从动态校正的需要来解决，设计每个调节器是，都必须先求该闭环的原始系统开环对数频率特性，再根据性能指标确定校正后系统的预期特性，对于经常正反转运动的系统，尽量缩短启、制动过程的时间是提高生产率的重要因素。为此，在电机最大允许电流和转矩受到限制的条件下，应该充分利用电机的过载能力，最好是在过渡过程中始终保持电流为允许的最大值，是电力拖动系统以最大的加速度启动，到达稳定转速时，立即让电流降下来，使转矩马上与负载相平衡，从而装入稳态运行。

在设计过程中，为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，需要设置两个调节器，分别调节转速和电流，二者之间实行串级连接，即把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置从闭环结构上看，电流调节环在里面，叫内环；转速环在外面，叫外环。这样就形成了转速、电流双闭环调速系统。