课程设计----直流调速系统的计算机仿真研究.docVIP

课 程 设 计 课程名称 自动控制系统 题目名称 直流调速系统的计算机仿真研究 学生学院 自动化 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 课程设计任务书 题目名称 直流调速系统的计算机仿真研究 一、课程设计的内容 利用自动控制系统与计算机仿真等课程知识，掌握双闭环直流调速系统控制器结构与参数设计方法。在计算机环境下完成控制系统的设计、调试，以及实验，进一步巩固和提高系统观念，掌握所学的理论知识。 二、课程设计的要求与数据 设计一个由三相零式晶闸管装置供电的转速、电流双闭环调速系统，其基本数据如下： 直流电动机:Pn=58kW, Un=220V, In=280A, nn=1000r/min,Ce=0.2V/(r*min^-1). 主回路总电阻：R=0.18Ω 晶闸管装置放大倍数：Ks=30 电磁时间常数：T1=0.018s 机电时间常数：Tm=0.130s 反馈滤波时间常数：Toi=0.0028s，Ton=0.0138s 额定转速是的给定电压：Un*=15V 调节器的饱和输出电压：10V 系统得调速范围：D=11 （1）确定电流反馈系数β和转速反馈系数α，假设起动电流限制在280A以内。 （2系统的静动态指标为：无静差。动态指标为：电流超调量σi%6% ，空载起动到额定转速时的转速超调量σn%11%，调节器输入电阻R0=40KΩ。 三、课程设计应完成的工作 1．完成直流调速系统的建模与实验； 2．根据课程设计的系统性能指标的要求，完成系统电压、电流环调节器的设计； 3．利用MatLab工具软件完成所设计系统的仿真实验，验证所设计系统的合理性； 4．实验完成后，提交课程设计及实验报告一份。 四、课程设计进程安排 序号 设计各阶段内容 地点 起止日期 1 双闭环控制系统的介绍 教2－408 3．10～3.11 2 资料收集 图书馆 3.12 3 系统设计 自动控制系统实验室 3．13～3.14 4 仿真工具软件的学习与系统仿真实验 自动控制原理实验室 3．17～3．19 5 系统设计及仿真实验的总结、撰写课程设计报告 自动控制系统实验室 3．20～3．21 五、应收集的资料及主要参考文献 ［1］冯垛生、邓则名等.电力拖动自动控制系统[M].广州：广东科技出版社，2001年 目 录 摘要………………………………………………………………………………5 1.设计内容…………………………………………………………………………5 2.电流环的设计……………………………………………………………………5 3.转速环的设计……………………………………………………………………6 4.系统仿真…………………………………………………………………………8 5.心得体会…………………………………………………………………………13 6.参考文献…………………………………………………………………………13 摘要： 本次设计按工程设计的方法设计直流电动机电流转速双闭环调速系统。根据先内环后外环的设计原则，先设计出电流环，再将其作为转速环的一个环节处理，设计转速环。按设计要求完成双环的控制器设计后，应用Matlab7进行系统仿真检验。 关键词: 双闭环调速系统，Matlab仿真 设计内容： 设计一个由三相零式晶闸管装置供电的转速、电流双闭环调速系统，其基本数据如下： 直流电动机:Pn=58kW, Un=220V, In=280A, nn=1000r/min,Ce=0.2V/(r*min^-1). 主回路总电阻：R=0.18Ω 晶闸管装置放大倍数：Ks=30 电磁时间常数：T1=0.018s 机电时间常数：Tm=0.130s 反馈滤波时间常数：Toi=0.0028s，Ton=0.0138s 额定转速时的给定电压：Un*=15V 调节器的饱和输出电压：10V 系统的调速范围：D=11 （1）确定电流反馈系数β和转速反馈系数α，假设起动电流限制在280A以内。 （2系统的静动态指标为：无静差。动态指标为：电流超调量σi%6% ，空载起动到额定转速时的转速超调量σn%11%，调节器输入电阻R0=40KΩ。 电流环的设计 根据设计要求，σi%6%，无静差。则电流环应校正成典型I型系统。三相零式晶闸管供电装置中晶闸管的失控时间为： Ts=1/(2mf)=1/(2*3*50)s＝0.0033s 电流环的小时间常数