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(更新版)
【正文】 系統(tǒng)和開發(fā)工具，導(dǎo)致了開放式桌面PC在工業(yè)環(huán)境中的直接應(yīng)用。 PC技術(shù)推動(dòng)了工控機(jī)技術(shù)的發(fā)展 歷史上，VME總線工業(yè)控制機(jī)一直是許多嵌入式應(yīng)用的首選機(jī)型。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。1975年至80年代前期為第一代產(chǎn)品，80年代中期至90年代前期為第二代產(chǎn)品，90年代中期至21世紀(jì)初為第三代產(chǎn)品。70年代中期，由于設(shè)備大型化、工藝流程連續(xù)性要求高、要控制的工藝參 數(shù)增多，而且條件苛刻，要求顯示操作集中等，使已經(jīng)普及的電動(dòng)單元組合儀表不能完全滿足要求。晶閘管問世后，生產(chǎn)出成套的晶閘管整流裝置，組成晶閘管—電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（簡稱VM系統(tǒng)）。這些行業(yè)中絕大部分生產(chǎn)機(jī)械都采用電動(dòng)機(jī)作原動(dòng)機(jī)。盡當(dāng)今功率半導(dǎo)體變流技術(shù)已有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但在工業(yè)生產(chǎn)中VM系統(tǒng)的應(yīng)用還是有相當(dāng)?shù)谋戎?。由于?dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)并不普及，所以開發(fā)DCS應(yīng)強(qiáng)調(diào)用戶可以不懂計(jì)算機(jī)就能使用DCS。1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable ,是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC。個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡稱PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。VME總線工控機(jī)是實(shí)時(shí)控制平臺(tái)，大多數(shù)運(yùn)行的是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并由OS制造商提供專用的軟件開發(fā)工具開發(fā)應(yīng)用程序。為了將PCI SIG的PCI總線規(guī)范用在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，1995年11月PCI工業(yè)計(jì)算機(jī)制造者聯(lián)合會(huì)(PICMG)。它采用OSI模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層。 此外還值得一提的是，可尋址遠(yuǎn)程傳感器數(shù)據(jù)公路(Highway Addressable Remote Transducer，HART)協(xié)議，它是由美國Rosemount公司最早推出的一種兼容4~20mA模擬信號(hào)和調(diào)制數(shù)字信號(hào)的現(xiàn)場總線協(xié)議。電力電子器件的發(fā)展，使稱為第二代電力電子器件之一的大功率晶體管（GTR）得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前已經(jīng)有人研制成功了基于開放式自由軟件Linux操作系統(tǒng)的數(shù)字式伺服系統(tǒng)。由電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程可知，加速度與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩成正比關(guān)系，而轉(zhuǎn)矩又與電動(dòng)機(jī)的電流成正比。 （2）鄧星鐘教授在其主編的《機(jī)電傳動(dòng)控制》[2]中突出機(jī)電結(jié)合、電為機(jī)用的特點(diǎn)，力求理論聯(lián)系實(shí)際，元器件的介紹著重于外部特性和在拖動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)中對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的理解很重要。而《機(jī)電傳動(dòng)控制》和《電工學(xué)（II）》解決所涉及的系統(tǒng)怎么實(shí)現(xiàn)的問題，即對(duì)各種原件和電路選型和參數(shù)要求。問題是希望在起動(dòng)過程中只有電流負(fù)反饋，而不能讓它和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋同時(shí)加到一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸人端，到達(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又希望只要轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不再靠電流負(fù)反饋發(fā)揮主要的作用。 （2）相控整流器電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械特性 （3）晶閘管觸發(fā)電路和整流裝置的控制規(guī)律和數(shù)學(xué)模型 晶閘管觸發(fā)和整流裝置是一個(gè)純滯后環(huán)節(jié)，其滯后作用是由晶閘管整流裝置的失控時(shí)間引起的。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為 （3）傳遞函數(shù)參數(shù)計(jì)算 （4）調(diào)節(jié)器電路參數(shù)計(jì)算 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理如圖310所示，取，計(jì)算各元件參數(shù)，確定調(diào)節(jié)器。圖313 SIMULINK模塊瀏覽器窗口圖314 仿真模型建立設(shè)置窗口參考文獻(xiàn)[1] 阮毅. 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2009.[2] 鄧星鐘. 機(jī)電傳動(dòng)控制[M]. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2008.[3] 楊叔子. 機(jī)械工程控制基礎(chǔ)[M]. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006.[4] 曾令琴 （II）[M].北京：電子工業(yè)出版社，.[5] 張崇巍. 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)[M]. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2002.[6] 羅飛. 電力拖動(dòng)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.[7] 曾孟雄，劉春節(jié)，張屹，趙千惠. 機(jī)械工程控制基礎(chǔ)[M]. 北京：電子工業(yè)出版社，2011.[8] 顧春雷，陳中. 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)與MATLAB仿真[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2011. [9]錢平. 交直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)[M]. 北京：高等教育出版社，2009.[10]張聚 基于MATLAB的控制系統(tǒng)仿真及應(yīng)用. 北京：電子工業(yè)出版社，[11]MATLAB控制系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京：國防工業(yè)出版社 2001
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