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电气传动自动控制系统课程设计建模二2013
电气传动自动控制系统课 程 设 计 (二) 双闭环调速系统1 ASR ACR ? ? M U*n U*i Uct Ui + Ud _ L +_ Un TG ~ 速度环 电流环 建模对象 系统建模参数测定实验 待测参数: 电动机 电枢内阻 Ra 电势转速系数 Ce 整流电源 等效内阻 Rn 放大系数 Ks 平波电感 直流内阻 Rd 电枢回路 总电阻 R∑= Ra+ Rn+ Rd 电磁时间常数 TL 机电时间常数 Tm 实验项目及技术要领 ------- 变流电源内阻 Rn ( 伏安法 ) 条件:电机静止,电枢回路外串限流电阻 固定控制信号 Uct 大小,0.5A≤Id ≤1A D L Rn Id + Ud - + - Rn L D Ud0 + Ud - Id ~ Uct 实验项目及技术要领 ------- 电枢内阻 Ra、平波电感内阻 Rd D Rn Id + Ud - Uct Ra Rd ( 伏安法 ) 电机静止,电枢回路外串限流电阻 固定控制信号 Uct 大小,Id ≈1A(额定负载热效点) 使电枢处于三个不同位置(约120o对称)进行三次测量(Ura,Urd,Id),求 Ra ,Rd 的平均值 120o 实验项目及技术要领 ------- 电动机电势转速系数 Ce 空载启动电机并稳定运行(Id0大小基本恒定) 给定两个大小不同的控制信号 Uct ,测量两组稳定运行时的Ud、n数据 实验项目及技术要领 ------- 整流电源放大系数 Ks Ud0 Uct 电路图 电机静止,电枢回路外串限流电阻 分级调节控制信号 Uct 大小,并保持Id ≤1A 在Ud0有效范围内,测量每一组 Uct ,Ud,Id,数据应大于10 组以上,测量上限不低于最大理想空载整流输出电压Ud0max 按 Ud0 = Ud+Id×Rn 作出电源输入-输出特性曲线(用Excel生成) 取线性段3段以上斜率,求其平均值得Ks 实验项目及技术要领 ------- 电枢回路电磁时间常数 TL 断开电枢回路连线 使用电感表测量电枢回路总电感量 L D La Ld 电感表 实验项目及技术要领 ------- 电枢回路机电时间常数 Tm 电机空载,突加给定,并使起动峰值电流达到系统设定最大电流Idm 记录 id 波形,由下列公式计算Tm 0 tA tB t n Idm Idz s Tm 双闭环调速系统设计目标 性能指标: 静态: s% ≤ 5% D = 3 动态: ?i% ≤ 5% ?n% ≤ 10% 已知条件: 最大速度给定 U*nm = 5v 最大电流给定 U*im = 5v 最大电枢电流 Idm = 1.4A 电流反馈强度 ? = 5v/ 1.4A 速度反馈强度 ? = 5v/ 1450rpm 调节器输入电阻 R0 = 20K? 调节器输入滤波电容 C0i = 0.224?F Con= 0.104?F 设计报告要求:内容结构 第一部分:设计任务 设计目标: 系统基本功能描述下(系统的基本运行功能,稳态 \ 动态指标 、期望调速性能示意说明等) 系统电路结构示意图 客观条件: 使用设备列表清单(实验装置、仪表的名称 \ 型号 \ 规格等) 主要设备功能描述 第二部分:系统建模 系统固有参数测定实验内容(实验原理,原始数据,数据处理、图表及结果等) 第三部分:系统设计 1.系统理论设计内容(系统传递函数结构图,设计步骤、PI
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