电机及其运动控制系统课程设计说明书.doc

北 京 科 技 大 学 课程设计说明书 题目：双闭环V-M调速系统中主电路电 流调节器及转速调节器的设计 学院： 自动化学院 专业： 自动化 姓名： 刘晓乐 学号： 指导教师： 潘月斗 2012年05月18日 电机及其运动控制系统 课程设计说明书 题 目: 双闭环V-M调速系统中主电路电 流调节器及转速调节器的设计 英 文 题 目: Design of ACR and ACR of the Main Circuit of Double Closed Loop V-M Speed Control System 学 院: 自动化学院 专 业: 自动化 班 级: 电 092 学 生: 刘晓乐 学 号: 指导教师: 潘月斗 职称: 副教授 要 本设计简单介绍了双闭环调速系统的原理和动态结构，并基于相关原理，根据设定的电机参数等已知条件和要求按工程设计方法对双闭环调速系统主回路及其保护系统、转速调节器（ASR）和电流调节器（ACR）及其限幅电路进行设计，并对该系统的调节器有关参数进行了计算。最终完成了双闭环V-M调速系统的主电路以及电流、转速调节器的设计，并用Simulink进行了仿真验证，总结了设计心得。 ：双闭环；调速系统；ASR；ACR；设计；计算；Simulink仿真  录 摘 要…………………………………………………………………………………….2 目 录…………………………………………………………………………………….3 课程设计任务书…………………………………………………………………………….4 引 言…………………………………………………………………………………….6双闭环调速系统…………………………………………………………………………….7 系统各环节设计及参数计算……………………………………………………………….10 系统主回路及控制电路设计……………………………………………………………….14 Simulink仿真……………………………………………………………………………….22 组态监控人机界面设计…………………………………………………………………….31 设计心得…………………………………………………………………………………….32 参考文献…………………………………………………………………………………….33 课程设计任务书 一、设计题目 双闭环V-M调速系统中主电路电流调节器及转速调节器的设计 二、具体内容 （1）主回路及其保护系统的设计； （2）转速、电流调节器及其限幅电路的设计； 三、已知条件及直流电机相关参数 采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电，基本数据如下： 直流电动机=220V，=136A，=1460r/min，电枢电阻=0.2Ω，允许过载倍数λ=1.5； 晶闸管装置=0.00167s，放大系数=40； 平波电抗器：电阻、电感； 电枢回路总电阻R=0.5Ω；电枢回路总电感L=15mH； 电动机轴上的总飞轮惯量GD2=22.5N·m2； 电流调节器最大给定值=10.2V，转速调节器最大给定值=10.5V； 电流滤波时间常数=0.002s，转速滤波时间常数=0.01s。 设计要求：1.稳态指标：转速无静差；2.动态指标：电流超调量；空载启动到额定转速的转速超调量。 四、设计要求 1. 写出设计说明书，内容包括 （1）各主要环节的工作原理； （2）整个系统的工作原理； （3）调节器参数的计算过程。 2. 画出一张详细的电气原理图 3. 采用MATLAB中的Simulink软件对整个调速系统进行仿真研究，对计算得到的调节器参数进行校正，验证设计结果的正确性。将Simulink仿真模型，以及启动过程中的电流、转速波形图附在设计说明书中。  言 电机自动控制系统广泛应用于机械、矿冶、石油、化工、纺织和军工等行业，这些行业中绝大部分生产机械都采用电动机作原动机。有效地控制电机从而提高其运行性能对国民经