bwcif双闭环直流调速本科电拖课程设计1.doc

双闭环直流调?速系统 PAGE 1 、 .~ 我们‖打〈败〉了敌人。 　　②我们‖〔把敌人〕打〈败〉了。 课程设计名称?： 仿真课程设计? 题 目：双闭环直流调?速系统的建模?与仿真实验研?究 专 业： 应用电子技 班 级： 姓 名： 学 号： 目录 引言……………………………………………………1 一 双闭环调速系?统的动态数学?模型……………………2 （一）直流电机数学?模型…………………………………………….2 （二）整流装置的传?递函数……………………………………..2 （三）电流调节器的?设计……………………………………….3 （四）转速调节器的?设计………………………………………3 二 速度与电流双?闭环调速系统?……………………..5 （一）速度电流双闭?环调速系统………………………………..5 （二） 双闭环调速系?统的组成和基?本原理……………………….6 三双闭环控制?并联逆变器的?建模分析………………….7 四转速与电流?双闭环直流自?动调速系统的?工作…….9 （一）启动过程……………………………………………………………….9 （二）负载变化时的?自动调速过程?…………………………….9 （三）电动机堵转过?程……………………………….9 （四） 双闭环调速系?统的特点…………………………10 五 仿真研究…………………………………….11 结论……………………………………………….13 设计体会……………………………………………..14 参考文献…………………………………………….15 摘 要 在工业生产中?, 需要高性能速?度控制的电力?拖动场合, 直流调速系统?发挥着极 为重要的作用?。而采用速度、电流双闭环调?速系统, 就可以充分利?用电动机的过?载能力 来获得最快的?动态过程。根据双闭环调?速系统的组成?和基本原理, 分析了转速与?电流 双闭环直流自?动调速系统的?工作过程及其?特点。 关键词: 直流调速系统?; 基本原理  一 双闭环调速系?统的动态数学?模型 在工程实践中?,虽然交流电动?机结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易。但由于直流电?动机双闭环调?速系统在理论?和实践上都比?较成熟,具有极好的运?行和控制性能?,在工业生产中?仍占有相当的?比例,其双闭环调速?系统结构如图?1-1所示。 ASR—速度调节器　ACR—电流调节器　TA—交流变换器 TG—测速发电机　U*n—给定速度信号?　Un—速度反馈信号? U*i—给定电流信号?　Ui—电流反馈信号? 图1-1　直流电动机双?闭环调速系统?结构 系统中电流内?环的作用是使?电机电枢电流?Id服从它的?给定值U*i,当U*i不变时,它表现为恒流?调节,否则表现为随?动调节。速度外环的输?出为U*i,不直接推动后?面的放大器,而是作为电流?环的给定值,二者共同构成?串级控制系统?,不仅能控制转?速,而且能控制电?流,可充分利用电?机的过载能力?,获得较快的动?态响应。 1.1 直流电机数学?模型 在电力拖动控?制系统中,直流电机通常?以电枢电压为?输入量,以电机转速为?输出量。假设电机补偿?良好,忽略电枢反应?、涡流效应和磁?滞的影响,并设励磁电流?恒定,得直流电机数?学模型和运动?方程分别为: 1-1 式中: Ud—电枢电压; L、id、R—分别为电枢回?路电感、电流和总电阻?; E—电机的反电动?势,且有E=Cen; Te、TL—分别为电机的?电磁转矩和负?载转矩,且有Te=Cmid; GD2—电力拖动系统?整个运动部分?折算到电动机?轴上的转动惯?量。整理得电流与?电压以及电动?势与电流之间?的传递函数分?别为: 1-2 式中: T1=L/R—电枢回路的电?磁时间常数(s); IdL=TL/Cm—负载电流(A); Tm—电力拖动系统?的机电时间常?数(s)。考虑n=E /Ce,可得直流电机?的动态结构图?如图1-2所示。 1.2 整流装置的传?递函数 图1-2　直流电动机的? 动态结构图 由于晶闸管整?流装置总离不?开触发电路,因此在分析系?统时往往把它?们看成一个整?体,当作一个环节?处理。从图1-1上可以看出?,这一环节的输?入量是触发电?路的控制电压?Uct,输出量是电枢?电压Ud。如果在一定的?范围内将非线?性特性线性化?,就可以把它看?成一个滞后时?间较小的纯滞?后环节,如式1