重慶大學(xué)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-全文預(yù)覽
【正文】 定下的電流調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，基本上保持電流恒定，因而系統(tǒng)的加速度恒定，轉(zhuǎn)速呈線性增長(zhǎng)。本系統(tǒng)采用的是三相橋式反并聯(lián)可逆線路，可使電動(dòng)機(jī)在四個(gè)象限內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）對(duì)負(fù)載變化起抗擾作用。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，在負(fù)載擾動(dòng)作用點(diǎn)前面必須有一個(gè)積分環(huán)節(jié)，它應(yīng)該包含在轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 中，現(xiàn)在在擾動(dòng)作用點(diǎn)后面已經(jīng)有了一個(gè)積分環(huán)節(jié)，因此轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)傳遞函數(shù)應(yīng)共有兩個(gè)積分環(huán)節(jié)，所以應(yīng)該設(shè)計(jì)成典型 Ⅱ 型系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)同時(shí)也能滿足動(dòng)態(tài)抗擾性能好的要求。（4）當(dāng)電機(jī)過載甚至堵轉(zhuǎn)時(shí)，限制電樞電流的最大值，起快速的自動(dòng)保護(hù)作用。當(dāng)負(fù)載電流達(dá)到 后，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和，電流調(diào)節(jié)器起主要調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)表現(xiàn)為電流無靜差，得到過電流的自動(dòng)保護(hù)。)(2)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩時(shí)間常數(shù)：==***= （）(3)電動(dòng)機(jī)電磁時(shí)間常數(shù)：=(4)三相晶閘管整流電路平均失控時(shí)間：=(5)電流環(huán)的小時(shí)間常數(shù)：=+=+= （）為了讓調(diào)節(jié)器零點(diǎn)與控制對(duì)象的大時(shí)間常數(shù)極點(diǎn)對(duì)消，選擇= =。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般原則：“先內(nèi)環(huán)后外環(huán)” 電流超調(diào)量≤5% ，電流環(huán)按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流環(huán)的控制對(duì)象是雙慣性型的，要校正成典型 I 型系統(tǒng)，顯然應(yīng)采用PI型的電流調(diào)節(jié)器。 慣量矩：。①給定電壓，在電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，KF閉合，Un*=“+”；反轉(zhuǎn)時(shí)，KR閉合，Un*=“”。增大控制電壓移相時(shí)，只要使兩組觸發(fā)裝置的控制電壓大小相等、符號(hào)相反就可以了，對(duì)應(yīng)觸發(fā)角、逆變角的變化如下圖所示。正組VF和反組VR都處在整流狀態(tài)時(shí)，造成兩組的直流平均電壓正、負(fù)相連，會(huì)產(chǎn)生較大的直流平均環(huán)流。 完美WORD格式編輯 專業(yè)資料整理分享 2 VM可逆直流調(diào)速系統(tǒng)組成 主電路結(jié)構(gòu)由于晶閘管的單向?qū)щ娦裕瑢?duì)于需要電流反向的直流電動(dòng)機(jī)可逆調(diào)速系統(tǒng)，必須使用兩組晶閘管整流裝置反并聯(lián)線路來實(shí)現(xiàn)可逆調(diào)速，如下圖所示。對(duì)于可逆系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可采用改變電樞電壓的極性，或者改變勵(lì)磁磁通的方向，都能夠改變直流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，這對(duì)于電動(dòng)機(jī)而言是很簡(jiǎn)單的事。主要的分析內(nèi)容：（1）不帶低頻電壓補(bǔ)償?shù)暮銐侯l比控制方式下，分析系統(tǒng)在額定負(fù)載下起動(dòng)過程的轉(zhuǎn)速、逆變器輸出電壓、電流及頻率響應(yīng)特性，分析給定積分算法對(duì)起動(dòng)電流的限制效果；（2）帶低頻電壓補(bǔ)償?shù)暮銐侯l比控制方式下，分析低頻電壓補(bǔ)償對(duì)系統(tǒng)機(jī)械特性的影響，計(jì)算補(bǔ)償前后的臨界轉(zhuǎn)矩并與仿真結(jié)果相比較。需要仿真分析說明系統(tǒng)在額定負(fù)載下，從正向額定轉(zhuǎn)速變化到方向額定轉(zhuǎn)速的過程中，以下相關(guān)量的動(dòng)態(tài)變化情況：（1） 系統(tǒng)給定值的變化；（2） 電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化（3） 電樞電流的變化（4） 電流環(huán)給定值的變化（5） 電流控制器輸出值的變化以上變量均需以Simulink輸出動(dòng)態(tài)曲線作為說明依據(jù)。本課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)切換的調(diào)速系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)在電機(jī)額定負(fù)載下，對(duì)于拖動(dòng)性負(fù)載，由正向額定轉(zhuǎn)速到反向額定轉(zhuǎn)速的快速變化。主要分析內(nèi)容：（1） 額定負(fù)載下，分析電機(jī)從靜止到額定轉(zhuǎn)速的起動(dòng)過程，包括兩個(gè)控制器輸出電壓、電樞電流以及輸出轉(zhuǎn)速的響應(yīng)特性，列寫出上升時(shí)間、超調(diào)量、峰值時(shí)間和調(diào)節(jié)時(shí)間等指標(biāo)參數(shù)，并與預(yù)期值進(jìn)行對(duì)比；分析電機(jī)制動(dòng)過程中兩個(gè)控制器輸出電壓、電樞電流以及輸出轉(zhuǎn)速的響應(yīng)特性。2. 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)在許多生成過程中，由于加工和運(yùn)行的需要，電機(jī)經(jīng)常處于起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)的過渡過程，而過渡過程的時(shí)間長(zhǎng)短在很大程度上決定了生產(chǎn)機(jī)械的生產(chǎn)效率。本課程設(shè)計(jì)內(nèi)容要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)帶電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的直流調(diào)速系統(tǒng)，并基于Matlab/Simulink建立其仿真模型，分析電流截止負(fù)反饋功能對(duì)系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)特性的影響。課題設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容部分字?jǐn)?shù)要求為6000字左右。課程設(shè)計(jì)從確定方案到系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求有理有據(jù)，仿真過程要求圖文并茂，論證充分。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力和工程設(shè)計(jì)的能力。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)不但本身是一項(xiàng)高新技術(shù)，而且還是其它多項(xiàng)高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。在電力、工業(yè)、交通、航空航天等很多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。二、課程設(shè)計(jì)的基本要求在整個(gè)設(shè)計(jì)中要注意培養(yǎng)靈活運(yùn)用所學(xué)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)和創(chuàng)造性的思維方式以及創(chuàng)造能力。課題設(shè)計(jì)報(bào)告要求嚴(yán)格按照課程設(shè)計(jì)排版要求規(guī)范格式，且文字通順，邏輯性強(qiáng)。五、備選題目1. 帶電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)的直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了解決轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)時(shí)電流過大的問題，可以通過引入電流截止負(fù)反饋使得系統(tǒng)在電流大到保護(hù)閾值時(shí)自動(dòng)限制電樞電流，而在正常的穩(wěn)速運(yùn)行時(shí)，電流自動(dòng)隨著負(fù)載的增減而變化。（2） 采用比例積分控
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