基于v-m的雙閉環(huán)直流運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和校正開題報(bào)告(存儲(chǔ)版)
【正文】 電流環(huán)b)等效成單位負(fù)反饋系統(tǒng)和小慣性近似處理 c)校正后成為典型三階系統(tǒng) （2）轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)選擇 由于設(shè)計(jì)有靜差要求，因此轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積分環(huán)節(jié)，有考慮到動(dòng)態(tài)要求，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器應(yīng)采用PI調(diào)節(jié)器，按典型II型系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。 （1）相控整流器直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)簡稱VM系統(tǒng)，原理圖如下：圖34 VM系統(tǒng)原理圖 VT是相控整流器，GT為觸發(fā)裝置，Uc為觸發(fā)裝置的控制電壓，通過調(diào)節(jié)Uc來移動(dòng)觸發(fā)脈沖的相位，可改變整流電壓Ud ，從而實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。 由于主電路電感的作用，電流不能突跳，為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下最快起動(dòng)，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值的恒流過程，按照反饋控制規(guī)律，采用某個(gè)物理量的負(fù)反饋就可以保持該量基本不變，那么采用電流負(fù)反饋就應(yīng)該能得到近似的恒流過程。其次，《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》回答了怎樣建立系統(tǒng)模型得出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)、怎樣判定系統(tǒng)穩(wěn)定性、怎樣進(jìn)行校正等問題。對于系統(tǒng)模型的建立和穩(wěn)定性分析校正很清晰。但是由于篇幅有限，很多地方介紹過于粗淺，比如觸發(fā)脈沖相位角控制部分沒有提及具體的控制大小的實(shí)現(xiàn)電路和原理。可要實(shí)現(xiàn)高精度和高動(dòng)態(tài)性能的控制，不僅要控制速度，同時(shí)還要控制速度的變化率也就是加速度。這種控制系統(tǒng)采用嵌入式控制器，在嵌入式操作系統(tǒng)的軟件平臺(tái)上工作，控制系統(tǒng)自身就具有局域網(wǎng)甚至互聯(lián)網(wǎng)的上網(wǎng)功能，這樣就為遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程故障診斷及維護(hù)提供了方便。 傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)的整流裝置采用晶閘管，雖然在經(jīng)濟(jì)性和可靠性上都有一定優(yōu)勢，但其控制復(fù)雜，對散熱要求也較高。 (4) LonWork(Local Operating Network局部操作網(wǎng))現(xiàn)場總線該項(xiàng)技術(shù)是由西門子公司為主的十幾家德國公司、研究所共同推出的。1995年6月PCI SIG正式公布了PCI ，同時(shí)PICMG推出了第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)PCI/ISA無源背板總線標(biāo)準(zhǔn)。由Force Computers制定的VME64x總線規(guī)范將總線速度提高到了320Mbps。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。 1975年前后，在原來采用中小規(guī)模集成電路而形成的直接數(shù)字控制器(DDC)的自控和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了以集中顯示操作、分散控制為特征的集散控制系統(tǒng) (DCS)。雙閉環(huán)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速環(huán)用來控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，電流環(huán)控制輸出電流；該系統(tǒng)可以自動(dòng)限制最大電流，能有效抑制電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響；且采用雙閉環(huán)控制提高了系統(tǒng)的阻尼比，因而較之單閉環(huán)控制具有更好的控制特性。基于VM的雙閉環(huán)直流運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和校正教學(xué)單位：機(jī)械與材料學(xué)院1 緒論1．1 課題的來源、研究背景及意義電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械，鋼鐵，礦山，冶金，化工，石油，紡織，軍工等行業(yè)。采用速度、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng),可以充分利用電動(dòng)機(jī)的過載能力獲得最快的動(dòng)態(tài)過程，調(diào)速范圍廣，精度高，和旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組及離子拖動(dòng)變流裝置相比，晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟(jì)性和可靠性上都有很大提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出較大的優(yōu)越性，動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能均好，且系統(tǒng)易于控制。在此情況下，業(yè)內(nèi)廠商經(jīng)過市場調(diào)查，確定開發(fā)的DCS產(chǎn)品應(yīng)以模擬量反饋控制為主，輔以開關(guān)量的順序控制和模擬量開關(guān)量混合型的批量控制，它們可以覆蓋煉油、石化、化工、冶金、電力、輕工及市政工程等大部分行業(yè)。 PLC的誕生和發(fā)展 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。1981年，Mostek、Motorola、Philip和Signetics公司發(fā)明了VME總線，1996年的新標(biāo)準(zhǔn)VME64(ANSI/VITA11994)將總線數(shù)據(jù)寬度提升到64位，最大數(shù)據(jù)傳輸速度為80Mbps。除了VME總線工控機(jī)外，產(chǎn)生了一系列基于PC的、與ISA/PCI總線標(biāo)準(zhǔn)兼容的嵌入式工控機(jī)，其中比較有代表性的是CompactPCI/PXI總線、AT96總線、STD總線、STD32總線、 PC/104和PC/104Plus總線嵌入式工業(yè)控制機(jī)。 它是作為德國國家標(biāo)準(zhǔn)和歐洲國家標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。這兩大集團(tuán)于1994年合并，成立現(xiàn)場總線基金會(huì)(Fieldbus Foundation,FF)，致力于開發(fā)國際上統(tǒng)一的現(xiàn)場總線協(xié)議。智能功率模塊（IPM）的廣泛應(yīng)用，使得新型電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的體積更小，可靠性更高。
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