運控課程設(shè)計--邏輯無環(huán)流v-m可逆直流調(diào)速系統(tǒng)

1、<p>　　邏輯無環(huán)流V-M可逆直流調(diào)速系統(tǒng)</p><p>　　No circulation v-m reversible Logic design  of DC Speed Control System </p><p><b>　　摘 要</b>&

2、lt;/p><p>　　本設(shè)計是電樞可逆，轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)。磁場回路采用橋式整流電路，電樞回路采用可控硅三相橋在式整流調(diào)壓系統(tǒng)，采用接觸器電流切換以實現(xiàn)可逆運行。系統(tǒng)應(yīng)用工程方法設(shè)計的轉(zhuǎn)速、電流兩個調(diào)節(jié)器均采用PI結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)無靜差，同時在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器上引入轉(zhuǎn)速微分負反饋，從而達到了抑制轉(zhuǎn)速超調(diào)的目的。最后用MATLAB/SIMULINK對系統(tǒng)進行了仿真分析與校正，為系統(tǒng)的參數(shù)進一步優(yōu)化和現(xiàn)場調(diào)試奠

3、定了基礎(chǔ)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)； MATLAB/SIMULINK仿真；電樞可逆；</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design is that armature is reversi

4、ble , rotational speed and current the two pressure regulating speed adjustments of closed circuit of direct current system. the loop of magnetic field adopt bridge-type rectification circuit, armature loop adopt may con

5、trol silicon three-phase bridge-type rectification pressure regulating system, switch with contactor current with realize reversible operation. this systematic application project design two current regulators and the ro

6、tational speed of meth</p><p>　　Keywords: the two systems of closed circuit of direct current of speed adjustment; armature reversible; the emulation of MATLAB/SIMULINK</p><p><b>　?、?lt;/b

7、></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論5</b></p><p><b>　　2 理論分析5</b></p><p>　　3 仿真軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計8</p><p><b>　　4 軟

8、件仿真10</b></p><p><b>　　5 總結(jié)11</b></p><p>　　6 意見與建議12</p><p><b>　　7 參考文獻12</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　邏輯

9、無環(huán)流V-M可逆直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計包括：1主電路的設(shè)計，2觸發(fā)電路的設(shè)計，3轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)器及其限幅電路的設(shè)計，4轉(zhuǎn)速、電流檢測電路的設(shè)計，5邏輯無環(huán)流控制器（DLC）電路的設(shè)計，6保護電路的設(shè)計，7保護電路的設(shè)計。本人負責(zé)的是轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)器及其限幅電路的設(shè)計。</p><p><b>　　2 理論分析</b></p><p>　　根據(jù)題目要求，系統(tǒng)問題無誤差，則應(yīng)選

10、擇Ⅱ型系統(tǒng)，電流超調(diào)，轉(zhuǎn)速超調(diào)。</p><p><b>　　1電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計</b></p><p><b>　　確定時間常數(shù)</b></p><p>　　整流裝置滯后時間常數(shù) =0.0017s</p><p>　　電流濾波時間常數(shù)=0.001s</p><p>　　電流

11、環(huán)小時間常數(shù)之和：= +=0.0027s</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求σ%5%且穩(wěn)態(tài)無靜差，可按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計電流調(diào)節(jié)器</p><p><b>　　采用PI調(diào)節(jié)器，即</b></p><p>　　電磁時間常數(shù)==0.06s，機電時間常數(shù)=0.097s</p><p>　　電流調(diào)節(jié)器超前時間常數(shù)：==0.06s&l

12、t;/p><p>　　電流環(huán)開環(huán)增益為，要使σ%5%，取*=0.5，則=185.2</p><p>　　ACR比例系數(shù)==1.22</p><p><b>　　校正近似條件：</b></p><p><b>　　電流環(huán)截止頻率：</b></p><p>　　校驗晶閘管整流裝置傳遞

13、函數(shù)的近似條件：<</p><p>　　檢驗忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響的條件：=39.94<</p><p>　　檢驗電流環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件：></p><p><b>　　以上都滿足。</b></p><p>　　運放選用LM392，按所用運放取，取50</p><p&

14、gt;<b>　　，，</b></p><p><b>　　限幅電路：</b></p><p>　　二極管選硅管，電位器，</p><p><b>　　2轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計</b></p><p>　　確定轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的時間常數(shù)</p><p>　　電流環(huán)等

15、效時間常數(shù)：</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速濾波時間常數(shù)：</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)：按小時間常數(shù)近似處理，取</p><p><b>　　電壓反饋系數(shù)：</b></p><p>　　用含給定濾波和反饋濾波的模擬式PI型轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，其原理圖如下圖所示。圖中為轉(zhuǎn)速給定電壓，為轉(zhuǎn)速

16、負反饋電壓，調(diào)節(jié)器的輸出是電流調(diào)節(jié)器的給定電壓。</p><p>　　按設(shè)計要求，選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為：</p><p>　　按跟隨和抗擾性能都較好的原則，取h=5，則ASR的超前時間常數(shù)為：</p><p><b>　　轉(zhuǎn)速開環(huán)增益為：</b></p><p>　　于是，ASR的比例系數(shù)為：</p>

17、<p><b>　　轉(zhuǎn)速環(huán)截止頻率為：</b></p><p>　　電流環(huán)傳遞函數(shù)簡化條件為：</p><p><b>　　，滿足近似條件。</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速環(huán)小時間常數(shù)近似處理條件為：</p><p><b>　　，滿足近似條件</b></

18、p><p>　　運放取LM124，按所用運算放大器取</p><p><b>　　，取1160K</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　限幅電路：</b></p><p>　　二極管取硅管，電位器，</p>

19、<p>　　按退飽和超調(diào)量的計算方法計算調(diào)速系統(tǒng)空載啟動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量：</p><p><b>　　從而滿足要求。</b></p><p>　　3 仿真軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　PROTEUS仿真的電路如下：</p><p>　　（電流調(diào)節(jié)器ACR）</p><p&g

20、t;　?。ㄞD(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR）</p><p><b>　　4 軟件仿真</b></p><p>　　（轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)器的方框圖）</p><p>　　加入給定信號的仿真波形如下：</p><p><b>　　5 總結(jié)</b></p><p>　　時光飛逝，一轉(zhuǎn)眼，一個學(xué)期又進

21、尾聲了，本學(xué)期的運動控制系統(tǒng)課程設(shè)計也在一周內(nèi)完成了。俗話說“好的開始是成功的一半”。說這次課程設(shè)計，我認為最重要的就是做好軟件調(diào)試，認真的研究老師給的題目。其次，老師對實驗的講解要一絲不茍的去聽去想，因為只有都明白了，做起設(shè)計來就會事半功倍，如果沒弄明白，就迷迷糊糊的去做，到頭來一點收獲也沒有。最后，要重視設(shè)計的模塊化，從部分到整體，由點及面的設(shè)計思路，修改的方便，也要注重程序的調(diào)試，掌握其方法。</p><p&g

22、t;　　在這次課程設(shè)計過程中，遇到了不少麻煩，由于一個小組有9名同學(xué)參與該組的課程設(shè)計，因此每位同學(xué)的設(shè)計思路或多或少的影響到其他人，萬幸的是大家及時溝通和理解，最終順利的完成了設(shè)計的工作，在設(shè)計過程中我深深的被自己不能熟練使用Protel 軟件設(shè)計電路，浪費了很多時間而悔恨不已，我們自動化專業(yè)的學(xué)生，學(xué)會這些仿真軟件是非常有必要的，所以以后更要加強這方面的訓(xùn)練。</p><p>　　經(jīng)過這次課程設(shè)計，我不僅加深

23、了對運動控制理論的理解，將理論很好地應(yīng)用到實際當中去，而且我還學(xué)會了如何去培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神，從而不斷地戰(zhàn)勝自己，超越自己。創(chuàng)新可以是在原有的基礎(chǔ)上進行改進，使之功能不斷完善，成為真己的東西。</p><p><b>　　6 意見與建議</b></p><p>　　雖然軟件仿真的結(jié)果比較令人滿意，但通過我們在交直流調(diào)速實驗課上的實驗結(jié)果表明，PI調(diào)節(jié)器的作用并不能令人

24、滿意，也就是說受電路硬件的制約，我們設(shè)計的ASR、ACR達不到完全無靜差，這些問題還有待我們進一步去研究，鑒于課程設(shè)計只能在計算機進行軟件仿真，我們希望學(xué)校以后能開發(fā)電機實驗室，以便大家來在硬件角度上分析和設(shè)計電路。</p><p><b>　　7 參考文獻</b></p><p>　　1. 羅飛.電力拖動與運動控制系統(tǒng)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.<

25、;/p><p>　　2. 阮毅，陳伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng)——運動控制系統(tǒng)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2011.</p><p>　　3. 王兆安.電力電子技術(shù)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　4. 袁海宵. 永磁無刷直流電動機位置伺服系統(tǒng)研究[D].南京：南京航空航天大學(xué)碩士論文，2011.</p><p>