闭环系统调节器的设计.docVIP

本科学生毕业论文

论文题目：

学院：

年级：

专业：

姓名：

学号：

指导教师：

2012年5月10日

摘要

直流调速系统的在工业中的应用广泛，也是交流调速系统的根底。直流调速系统用双闭环结构时控制效果较好。本文对双闭环直流调速系统设计模式进行了研究，重点对模拟控制模式及数字控制模式展开研究。分析调速系统的稳态和动态结构，建立双闭环直流调速系统的数学模型，通过全面分析根据双闭环直流调速系统的控制要求将电流和转速都设计为比例积分调节器，并设计了电流和转速调节器的参数。对经典双闭环系统进行分析的同时，为了能得到合理的设计参数，用MATLAB软件对电流环和转速环的设计举例进行了仿真，通过比拟说明了直流调速系统模拟控制及数字控制模式的优劣。

关键词：单片机；双闭环；直流调速；MATLAB

ABSTRACT

DCservosystemiswidelyusedintheindustry，andisthefadationofACservoSystem.TheDCservosystemcanbecontroledwellwithdouble-closedsystem.Inthispaperdouble-closedloopDCservosystemisstudied,theimportanceofzhestudyisthecontrolsection.analysisofthestaticanddynamicofspeedcontrolsystem,andestablishingadouble-closedloopDCsystemmathematicalmodel.PIcontrolerisdesignedforboththecurrentandspeedregulator，anddesigncurrentandspeedregulatorparameters.Whenanalysisoftheclassicaldouble-loopsystem，inordertogetareasonabledesignparameters.MATLABsoftwarehasbeenselectedtosimulateparametersofthesystemwhichhasbeenchoosen,withacomparisontoshowthecharacteristicsofDCControlsystem.

KEYWORDS：Double-closedloopDCservosystem;PIcontroller;MATLAB

目录

TOC\o1-3\u第一章绪论 1

1.1课题背景、开展及意义 1

1.2课题的主要任务及内容 2

第二章直流调速系统理论研究和方案确定 4

2.1双闭环调速系统的工作原理 4

2.1.1转速控制的要求和调速指标 4

2.1.2调速系统的动态性能指标 5

2.2双闭环调速系统的动态分析 7

2.2.1直流电机动态模型 7

2.2.2调速系统的双闭环调节原理 8

2.3双闭环调速系统的起动过程分析 8

2.4双闭环直流调速系统 10

2.4.1稳态结构图 10

2.4.2双闭环调速系统组成 11

第三章双闭环直流调速系统调节器设计 13

3.1按工程设计方法设计双闭环系统调节器 13

3.1.1系统设计对象 13

.2系统设计原那么 13

转速-电流调节器结构确定 13

3.3电流调节器设计 14

3.3.1电流环结构图简化 14

3.3.2电流调节器结构的选择 15

3.3.3电流调节器的参数计算 16

3.3.4电流调节器的实现 17

3.3.5设计举例 17

转速调节器设计 19

电流环的等效闭环传递函数 19

3.4.2转速调节器结构的选择 20

3.4.3转速调节器参数的计算 22

3.4.4转速调节器的实现 22

设计举例 22

第四章双闭环直流调速的数字控制 25

4.1双闭环直流调速系统组成 25

数字控制双闭环直流调速系统硬件总体结构 25

4.1.2数字控制软件架构 27

4.2控制程序算法设计 28

第五章双闭环直流调速系统仿真 30

5.1电流环系统仿真 30

5.1.1电流环仿真模型 30

5.1.2饱和上限设置 30

5.1.3