雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-30 08:14本頁(yè)面
【正文】 、圖表要求：1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě)2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 注 意 事 項(xiàng)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)）：理工類(lèi)設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等）。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏(yíng)利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。 另外，要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識(shí)的老師，是你們的悉心教導(dǎo)使我有了良好的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，這也是本次設(shè)計(jì)得以完成的基礎(chǔ)。 王老師指導(dǎo)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的方向和具體步驟，并對(duì)本論文進(jìn)行多次批閱，指正出其中誤謬之處，使我有了思考的方向，他的循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪，他的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)，將一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣。參考文獻(xiàn)[1]: 8298[2]: 5689[3] : 102124[4]: 69125[5]: 6779[6]: 8291[7]: 58145[8]: 112145[9] Bose B K. DC motors. Prentice—Hall. 1986: 1230[10] W. E. Dunn. Speed Control of a DC electric Motor. IEE Trans. January, 1997: 221—234[11] Leonhard W. Control of Electrical 謝 辭經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的查資料、做實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)仿真、寫(xiě)作論文，今天終于可以順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的論文了，想了很久，寫(xiě)下這一段謝辭。在本設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理進(jìn)行了分析，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)取實(shí)際電機(jī)模型的參數(shù)，采用工程設(shè)計(jì)方法對(duì)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，選擇調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，進(jìn)行參數(shù)計(jì)算和近似校驗(yàn)，利用Matlab中的Power System工具箱進(jìn)行建模，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，得到比較理想的曲線(xiàn)。從而，仿真出來(lái)的波形超調(diào)量過(guò)大，必須經(jīng)過(guò)大量的調(diào)試，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整參數(shù)，才能得出超調(diào)量較低，抗擾性能較好的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速超調(diào)之后，ASR輸入端出現(xiàn)負(fù)偏差電壓，使它退出了飽和狀態(tài)，進(jìn)入線(xiàn)性調(diào)節(jié)階段，使速度保持恒定，仿真結(jié)果基本上反映了這一點(diǎn)。第二階段，ASR飽和，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開(kāi)環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)表現(xiàn)為恒值電流給定作用下的電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)，電流基本上保持不變，拖動(dòng)系統(tǒng)恒加速，轉(zhuǎn)速線(xiàn)性增長(zhǎng)。圖4－7ACR調(diào)節(jié)器的參數(shù)設(shè)置圖4－8ASR調(diào)節(jié)器的參數(shù)設(shè)置、仿真結(jié)果的輸出系統(tǒng)的仿真結(jié)果如圖4－9所示。圖4－6 6脈沖發(fā)生器參數(shù)設(shè)置雙閉環(huán)系統(tǒng)有兩個(gè)控制器—— 轉(zhuǎn)速控制器ASR 和電流控制器 ACR。圖4－4平波電抗器的參數(shù)設(shè)置勵(lì)磁電流： （4－1）勵(lì)磁電感在恒定磁場(chǎng)控制時(shí)可取零，即電樞電阻，電樞電感，互感系數(shù)： （4－2）額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩： （4－3）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： （4－4） 直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù)設(shè)置如圖4－5所示。圖4－2 A相對(duì)稱(chēng)交流電源的參數(shù)設(shè)置晶閘管整流裝置的參數(shù)設(shè)置如圖4－3所示。圖4－1雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型A相交流電源參數(shù)設(shè)置如圖4－2，B相、C相交流電源參數(shù)設(shè)置除了將初相位設(shè)置成互差外，其它參數(shù)與A相相同。ASR的比例系數(shù)為：按照典型Ⅱ型系統(tǒng)的參數(shù)選擇方法，選擇h=5。不考慮負(fù)載擾動(dòng)時(shí)，校正后的調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如圖3－7（c）所示。 （3－25）其中，轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)增益為： 這樣，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為：和前面一樣，把給定濾波和反饋濾波環(huán)節(jié)等效地移到環(huán)內(nèi)，同時(shí)將給定信號(hào)改為，再把時(shí)間常數(shù)為和的兩個(gè)小慣性環(huán)節(jié)合并起來(lái)，近似成一個(gè)時(shí)間常數(shù)為的慣性環(huán)節(jié)，且：， （3－19） （3－18）若按ξ=，選擇參數(shù)，則：（3－16） 轉(zhuǎn)速環(huán)的截止頻率一般較低，因此可降階近似為： （3－8）電流調(diào)節(jié)器的參數(shù)包括和。 （3－7）圖3－4（b）繪出了電流環(huán)這時(shí)的開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)幅頻特性。則電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖便成為圖3－4（a）所示的典型形式，其中：（3－6） （3－5）式中：為電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；為電流調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)。 當(dāng)時(shí)，圖3－3（c）中第一個(gè)方框內(nèi)的傳遞函數(shù)可近似為： （3－3）這就是圖1中忽略反電動(dòng)勢(shì)作用的情況。電流環(huán)中包含反電動(dòng)勢(shì)部分的結(jié)構(gòu)圖如圖3－3（a）所示。式中：為電流環(huán)的截止頻率。 （3－2）近似條件是：圖3－2 電流環(huán)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖及其化簡(jiǎn)這樣，在設(shè)計(jì)電流環(huán)時(shí)，可以暫不考慮反電動(dòng)勢(shì)變化的動(dòng)態(tài)作用，而將電動(dòng)勢(shì)反饋?zhàn)饔脭嚅_(kāi)，從而得到忽略電動(dòng)勢(shì)影響的電流環(huán)近似結(jié)構(gòu)圖，如圖3－2（a）所示。實(shí)際系統(tǒng)中的電磁時(shí)間常數(shù)一般都遠(yuǎn)小于機(jī)電時(shí)間常數(shù)，因而電流的調(diào)節(jié)過(guò)程往往比轉(zhuǎn)速的變化過(guò)程快得多，也就是說(shuō)，比反電動(dòng)勢(shì)E的變化快得多。把電流環(huán)單獨(dú)拿出來(lái)設(shè)計(jì)首先遇到的問(wèn)題是反電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的交叉反饋?zhàn)饔茫磙D(zhuǎn)速環(huán)輸出量對(duì)電流環(huán)的影響。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)如圖3－1所示，圖3－1 雙閉環(huán)調(diào)
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