基于simulink的直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(已修改)
2025-07-04 01:50 本頁(yè)面
【正文】 華北電力大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于Simulink的直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真摘要調(diào)速系統(tǒng)做為當(dāng)今電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)，隨著生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高和產(chǎn)量的增長(zhǎng)，使得越來(lái)越多的生產(chǎn)機(jī)械要求能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速。當(dāng)前控制系統(tǒng)已進(jìn)入了計(jì)算機(jī)時(shí)代，在許多領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)了智能化控制。直流調(diào)速系統(tǒng)憑借優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑、范圍寬、精度高、過(guò)載能力大、動(dòng)態(tài)性能好、易于控制以及良好的起、制動(dòng)性能等優(yōu)點(diǎn)，能滿足生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)中各種不同的特殊運(yùn)行要求，所以研究直流調(diào)速系統(tǒng)有著十分必要和重要的意義。本文以直流調(diào)速系統(tǒng)為主要研究對(duì)象，首先闡明了該課題研究的目的與意義，具體介紹了開(kāi)環(huán)，單閉環(huán)和雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建立Matlab/Simulink 仿真模型的過(guò)程，得出轉(zhuǎn)速及電流的仿真波形并與理想啟動(dòng)的轉(zhuǎn)速及電流波形做對(duì)比。分析并比較開(kāi)環(huán)，單閉環(huán)和雙閉環(huán)的優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：直流調(diào)速系統(tǒng)；Simulink；開(kāi)環(huán)；單閉環(huán)；雙閉環(huán)DC SPEED CONTROL SYSTEM BASED ON SIMULINK DESIGN AND SIMULINKAbstractAs today39。s electric drive speed control system automatic control system of the most widely used system, with the production process, and continuously improve product quality requirements and production growth, making more and more production machinery required to achieve automatic speed . Current control system has entered the puter age, has been achieved in many areas of intelligent control. DC drive system with excellent speed characteristics, smooth speed, wide range, high precision, large overload capacity, good dynamic performance, easy to control and good starting and braking performance, etc., can meet the production process automation system each different kinds of specific operational requirements, the study DC speed control system has a very necessary and important. In this paper, DC speed control system as the main research object, first to clarify the purpose and significance of the research, specifically describes the openloop, singleloop and doubleloop DC speed control system design and build Matlab / Simulink simulation model of the process, too the speed and current simulation waveform and the ideal starting speed and current waveforms do parison. Analyze and pare the openloop, single loop and double loop advantages and disadvantages. Experimental results show that the simulation speed performance with consistent theoretical derivation.Keywords: DC speed control system。Openloop system。Singleloop system。Doubleloop systemI目錄摘要 IAbstract II1緒論 1 課題背景 1 1 2 22直流調(diào)速系統(tǒng)的理論基礎(chǔ) 3 Matlab/Simulink仿真軟件 3 直流調(diào)速的理論基礎(chǔ) 3 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的電氣原理 6 單閉環(huán)系統(tǒng)的電氣原理 7 雙閉環(huán)系統(tǒng)的電氣原理 8 本章小結(jié) 83 調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真 8 開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真 9 開(kāi)環(huán)建模過(guò)程 9 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的仿真 12 單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真 14 單閉環(huán)系統(tǒng)的建模 14 單閉環(huán)系統(tǒng)的仿真 16 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真 18 雙閉環(huán)系統(tǒng)的建模 18 雙閉環(huán)系統(tǒng)的仿真 20 本章小結(jié) 224 結(jié)論與展望 23致謝 24參考文獻(xiàn) 251緒論 課題背景 現(xiàn)代化的工業(yè)過(guò)程中，幾乎無(wú)處不使用電力傳動(dòng)裝置，尤其是在石油，化工，冶金，輕工，機(jī)械等工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制更是起著舉足輕重的作用[1]。由此，調(diào)速系統(tǒng)成為當(dāng)今電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)[2]。隨著生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量要求不斷提高和產(chǎn)量的增長(zhǎng)，使得越來(lái)越多的生產(chǎn)機(jī)械要求能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速。當(dāng)前控制系統(tǒng)已進(jìn)入了計(jì)算機(jī)時(shí)代，在許多領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)了智能化控制[3]。對(duì)傳統(tǒng)的過(guò)程工業(yè)而言，利用先進(jìn)的自動(dòng)化硬件及軟件組成工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化調(diào)速系統(tǒng)，大大提高了生產(chǎn)過(guò)程的安全性、可靠性、穩(wěn)定性。提高了產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量、提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，也大大促進(jìn)了綜合國(guó)力的增強(qiáng)。對(duì)可調(diào)速的傳動(dòng)系統(tǒng)，可分為直流調(diào)速和交流調(diào)速[4]。 直流調(diào)速系統(tǒng)憑借優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑、范圍寬、精度高、過(guò)載能力大、動(dòng)態(tài)性能好、易于控制以及良好的起、制動(dòng)性能等優(yōu)點(diǎn)，能滿足生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)中各種不同的特殊運(yùn)行要求，所以在電氣傳動(dòng)中獲得了廣泛應(yīng)用[5]。所謂交流調(diào)速系統(tǒng)，就是以交流電動(dòng)機(jī)作為電能—機(jī)械能的轉(zhuǎn)換裝置，并對(duì)其進(jìn)行控制以產(chǎn)生所需要的轉(zhuǎn)速。相比于直流電動(dòng)機(jī)，交流電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，堅(jiān)固耐用，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，慣性小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，以及易于向高壓、高速和大功率方向發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)[6]。 電力電子技術(shù)是電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展的最重要的助推器，電力電機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，促使電機(jī)控制技術(shù)水平有了突破性的提高。從20世紀(jì)60年代第一代電力電子器件—晶閘管（SCR）發(fā)明至今，已經(jīng)歷了第二代有自關(guān)斷能力的電力電子器件—GTR,GTO,MOSFET,第三代復(fù)合場(chǎng)控器件—IGBT,MCT等，如今正蓬勃發(fā)展的第四代產(chǎn)品—功率集成電路（PIC）。每一代的電力電子元件也未停頓，多年來(lái)其結(jié)構(gòu)和工藝不斷改進(jìn)，性能飛速提高，在不同應(yīng)用領(lǐng)域它們?cè)诨ハ喔?jìng)爭(zhēng)，新的應(yīng)用不斷出現(xiàn)。同時(shí)電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展得力于微電子技術(shù)，電力電子技術(shù)，傳感器技術(shù)，永磁材料技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)和微機(jī)應(yīng)用技術(shù)的最新發(fā)展成就[7]。正是這些技術(shù)的進(jìn)步使電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)在近二十年內(nèi)發(fā)生了天翻地覆的變化。 電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用微機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，是電氣發(fā)展的主要方向之一[8]。從80年代
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