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辽宁工业大学课程设计说明书 PAGE PAGE 6 辽 宁 工 业 大 学 电机控制技术 课程设计（论文） 题目： 120V、10KW转速电流双闭环调速系统建模与仿真 院（ 系）： 汽车与交通工程学院 专业班级： 车辆131 学 号： 131805019 学生姓名： 鄢立宝 指导教师： 张大明 教师职称： 讲师 起止时间： 2016.12.5 - 2016.12.23 课程设计（论文）任务及评语 院（系）： 汽车与交通工程学院 　教研室：新能源车辆工程 学 号 131805019 学生姓名 鄢立宝 专业班级 车辆131 课程设计（论 文）题 目 120V、10KW转速电流双闭环直流调速控制系统建模与仿真 课程设计（论文）任务 设计参数 额定功率10Kw，额定电压120V，额定电流95A，额定转速3000r/min； =0.0362，电流允许过载倍数λ=1.5，电力电子转换装置放大系数=0.117； 滞后时间=0.005ms，电枢回路总电阻R=120mΩ，电磁时间常数=0.04s； 转速反馈滤波时间常数=0.005s，电流反馈滤波时间常数=0.002s； 电流反馈系数=0.01V/A，转速反馈系数=0.001V·min/r； 总飞轮力矩=6N·m2 设计内容：1.双闭环控制系统结构设计及参数计算； = 1 \* GB3 ①设计双闭环控制系统电流环及转速环调节器的结构 ②根据电机参数计算电流环调节器的参数 ③根据电机参数计算电流环调节器的参数 2.双闭环控制系统的计算机建模及仿真 = 1 \* GB3 ①电流环计算机仿真及参数调整 ②转速环计算机仿真及参数调整 3.基于微控制器的双闭环控制系统软件设计 = 1 \* GB3 ①设计基于H桥电路的功率开关管导通方法 ②设计基于微控制器的双闭环控制系统的软件流程图 ③电流环调节器的软件设计 = 4 \* GB3 ④转速环调节器的软件设计 = 5 \* GB3 ⑤功率驱动电路软件设计 指导教师评语及成绩 成绩： 指导教师签字： 年 月 日 目录 摘要 1 一、设计思路 2 1．双闭环调速系统的动态结构框图 2 2. 电流调节器的设计思想 3 3. 转速调节器的设计思想 6 二、设计步骤 8 1.对电流调节器进行设计 9 2.对转速调节器进行设计 12 3.对转速调节器退饱和时转速超调量的计算 15 三、控制系统的建模以及仿真 15 四、基于微控制器的双闭环控制系统软件设计 22 1. 设计基于H桥电路的功率开关管导通方法及电路图 22 2. 设计基于微控制器的双闭环控制系统的软件流程图 22 3. 电流环和转速环调节器的软件设计 24 五、总结心得 25 参考文献 26 附录Ⅰ 27 附录Ⅱ 27 摘要 直流调速系统具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点，在电气传动中应用广泛。本次课设要求基于工程设计对直流调速系统进行设计，根据直流调速系统的工作原理，设计一个转速电流双闭环直流调速系统。该系统中设置了电流检测环节，电流调节器以及转速检测环节，转速调节器，构成了电流环和转速环。主电路采用三相可控晶闸管整流电路整流，用PI调节器控制，通过改变直流电动机的电枢电压从而进行调压调速。控制电路设置两个PI调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。二者实行嵌套连接，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电力电子变换器UPE，形成转速电流双闭环直流调速系统。分别调节转速和电流，合理的选择调节器的结构和参数，使系统满足动态、稳态性能指标的要求。在MATLAB/ Simulink中建立仿真模型，设置各个模块的参数，仿真算法和仿真时间，运行得出仿真模型的波形图。通过对波形图的分析，说明直流调速转速电流双闭环控制系统具有良好的静态和动态特性。 关键字：直流双闭环调速 MATLAB Simulink 转速环 电流环 PI调节器 一、设计思路 本次课设我们根据工程设计方法对 ASR 和 ACR 的结构及参数进行设计设计仿真。按照设计多环控制系统先内环