雙閉環(huán)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(完整版)
【正文】 alyzed.A controller design method is the principles of:（1）The concept of clear, easy to understand.（2）Simple formula, easy to remember.（3）Not only gives the parameter calculation formula, and indicates the parameter adjustment direction.（4）Can consider the saturation nonlinear control, and gives a simple formula.（5）Suitable for all kinds of feedback control systems can be simplified into a typical system.Because this subject is relatively simple, I joined the correlation content inside to enrich the breadth and depth of the subject. In this design, I added three simple single loop DC speed regulation system, and then analyze them, pared to find their deficiencies, and thus more clearly showed the superiority of double closed loop DC speed regulating system. And through the simulation analysis of two kinds of typical double loop DC speed control system, so as to better understand and use the double loop DC speed control system.Keywords: DC motor, double closed loop，MATLAB，Simulation，VM，PWMM，The engineering design methodII目 錄摘要 IABSTRACT II第一章 緒論 1 課題研究背景 1 直流調(diào)速系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 研究雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的意義 2 論文的主要研究?jī)?nèi)容 2第二章 仿真軟件以及相關(guān)硬件簡(jiǎn)介 3 MATLAB/Simulink仿真平臺(tái) 3 仿真的數(shù)值算法 3 工程設(shè)計(jì)法 4 直流電動(dòng)機(jī) 4第三章 簡(jiǎn)單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 5 單閉環(huán)有靜差轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 5 單閉環(huán)無(wú)靜差轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 11 帶電流截止負(fù)反饋的轉(zhuǎn)速反饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 13 簡(jiǎn)單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)比較 15第四章 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 17 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 17 VM直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 19 PWMM直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 26第五章 總結(jié)與展望 34致謝 35參考文獻(xiàn) 36第一章 緒 論 課題研究背景在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，許多生產(chǎn)機(jī)械要求在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行速度的平滑調(diào)節(jié)，并且要求有良好的穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)性能[4]。采用雙PI調(diào)節(jié)器，可獲得良好的動(dòng)靜態(tài)效果[7]。隨著全球科技日新月異的發(fā)展，雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的總的發(fā)展趨勢(shì)也向著控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。并以此為基礎(chǔ)，再對(duì)交流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行研究，最終掌握各種交、直流調(diào)速系統(tǒng)的原理，使之能夠應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。它由于使用方便，輸入便捷，運(yùn)算高效，適應(yīng)科技人員的思維方式，并且有繪圖功能，有用戶自行擴(kuò)展的空間，特別受到用戶的歡迎。 仿真的數(shù)值算法仿真的數(shù)值算法有很多種，其中包括Ode23，Ode15s，Ode45，Ode113，Ode23s，Ode23t，Ode23tb等，而我在接下來(lái)的仿真軟件件主要運(yùn)用到的是Ode45和Ode23tb這兩種，下面我將對(duì)其進(jìn)行大致的介紹。 直流電動(dòng)機(jī)在即將進(jìn)行的仿真設(shè)計(jì)中，直流電動(dòng)機(jī)是一個(gè)不可或缺的部分。[17]。C相的初始相位為120176。提取直流電動(dòng)機(jī)模塊DC Machine的路徑為SimPower Systems/Machines/DC machine，將模塊標(biāo)簽改為直流電動(dòng)機(jī)。仿真結(jié)果可以通過(guò)示波器顯示，也可以通過(guò)OUT端口顯示。給定信號(hào)模塊就是Constant模塊，參數(shù)設(shè)置為10，它的物理量是給定電壓信號(hào)，把此模塊標(biāo)簽為“給定電壓信號(hào)”。當(dāng)建模和參數(shù)設(shè)定后，即可開(kāi)始進(jìn)行仿真。由于限制了起動(dòng)電流，同單閉環(huán)有靜差轉(zhuǎn)速反反饋圖311相比較我們可以得出，該系統(tǒng)使得電動(dòng)機(jī)經(jīng)稍微長(zhǎng)一點(diǎn)的時(shí)間使得轉(zhuǎn)速才達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。要實(shí)現(xiàn)精度高和動(dòng)態(tài)性能高的控制，不僅要求控制速度，同時(shí)還要控制速度的變化率也就是加速度。這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)[19]。交流電源Ua 、Ub、Uc參數(shù)”P(pán)eak amplitude”,設(shè)置為220；參數(shù)“Frequency”，設(shè)置為50（Hz）；Ua 、Ub、Uc三相電壓的相角對(duì)稱(chēng)。在穩(wěn)態(tài)時(shí)轉(zhuǎn)速為1000r/min，整個(gè)變化曲線同實(shí)際情況非常相似。（1）給定條件已知直流電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)為：UN=220V，IN=136A,1460r/min。（2）靜態(tài)參數(shù)計(jì)算仿真該晶閘管整流電動(dòng)機(jī)開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，觀察電動(dòng)機(jī)在全壓起動(dòng)、和起動(dòng)運(yùn)行后加額定負(fù)載時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和電流變化。與該電動(dòng)機(jī)的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)相比較，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大幅度下降，電流環(huán)發(fā)揮了調(diào)節(jié)作用使最大電流限制在設(shè)定的范圍內(nèi)。采用三相橋式整流電路。電樞電阻電樞電感可由下式估算La=P為極對(duì)數(shù)，C為計(jì)算系數(shù)，對(duì)于無(wú)補(bǔ)償電機(jī)C=，有補(bǔ)償電機(jī)C=電樞繞組和勵(lì)磁繞組互感電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為J=額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩為T(mén)LN=2)供電電源電壓（3）系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩時(shí)間常數(shù)電動(dòng)機(jī)的電磁時(shí)間常數(shù)三相晶閘管整流電路平均失控時(shí)間為（4）調(diào)節(jié)器選擇，數(shù)據(jù)計(jì)算1)電流環(huán)的設(shè)計(jì)終上所述，電流調(diào)節(jié)器參數(shù)計(jì)算如下：電流環(huán)的時(shí)間常數(shù)根據(jù)電流超調(diào)量的要求，電流環(huán)按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且取二階最佳參數(shù)，電流調(diào)節(jié)器選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為s2)轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)為加快轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)速度，轉(zhuǎn)速環(huán)按典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并選中頻段寬度，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為 （1）動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)仿真1)MATLAB動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)仿真圖 MATLAB動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)仿真圖2)設(shè)定模型仿真參數(shù)仿真參數(shù)采用ode45，仿真時(shí)間10s，電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)。與該電動(dòng)機(jī)的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)相比較，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大幅度下降，電流環(huán)發(fā)揮了調(diào)節(jié)作用使最大電流限制在設(shè)定的范圍內(nèi)。并且從仿真結(jié)果我們可以得到，雙閉環(huán)系統(tǒng)比單閉環(huán)系統(tǒng)在快速性和穩(wěn)定性方面都有所提高。不僅只是將知識(shí)從書(shū)本中提取出來(lái)運(yùn)用到實(shí)踐中這么簡(jiǎn)單，更是讓我對(duì)未來(lái)的工作與生活有了更進(jìn)一步的展望。謹(jǐn)在此向老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！感謝宿遷學(xué)院以及南京工程學(xué)院的老師們?cè)谶@四年里不僅在專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)上給予我莫大的幫助，更感謝他們教給我為人處事的道理。 Processing Equipment 2005年09期 [22]董璇 都洪基 郭新紅 基于Simulink的直流調(diào)速系統(tǒng)仿真及參數(shù)優(yōu)化 電力自動(dòng)化設(shè)備 Electric Power Automation Equipment 2008年02期 38。而且我要衷心感謝我的父母，是他們給予我無(wú)私的關(guān)愛(ài)和無(wú)限的支持。
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