雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真畢業(yè)設計-展示頁
2024-09-08 16:23本頁面
【正文】 業(yè)設計說明書 I 摘 要 直流電動機具有良好的起制動性能，易于在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在需要高性能可控電力拖動的領域中得到了廣泛的應用。 本文介紹了雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理，并通過試驗的方法獲得雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的各項參數(shù)， 采用的直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設計是從內(nèi)環(huán)到外環(huán)，即先設計好電流環(huán)后將其等效成速度環(huán)中的一個環(huán)節(jié)，再對速度環(huán)進行設計。在MATLAB 中建立仿真模型，最后采用 MATLAB 中的 Power System 工具箱對所設計的系統(tǒng)進行仿真 ,得到了比較理想的運行曲線。 關鍵詞 :調(diào)節(jié)器 。Matlab 仿真 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 II Abstract The direct current electric motor has the good braking quality, easy in widespread scope smooth velocity modulation, in needed in the domain which the high performance controllable electric power drove to obtain the widespread application. This paper introduces the Double Closedloop DC SR System’s Principle. And passing the test method Access the Double Closedloop DC SR System Parameters. Design from the inner to outer loop First design of the Central Current loop will be equivalent to the speed loop of a ring link, design Central to further speed loop. engineering design method for dual closed loop speed control system for DCaided design, choice of device structure, parameter calibration and approximate calculation. it uses the Power System toolbox in the MATLAB to the system which designs to carry on the simulation， and obtain the satisfactory operation curve. Analysis of the speed and current waveform simulation, and debugging, so that the Double Closedloop DC SR System perfect, reasonable. Keywords: Regulator。 Matlab simulation 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 III 目 錄 引 言 .......................................................... 1 第一章 調(diào)速系統(tǒng)與 MATLAB 概述 ................................... 2 運動控制系統(tǒng)概述 ....................................... 2 直流調(diào)速控制技術(shù)發(fā)展概況 ............................... 2 控制系統(tǒng)的計算機仿真 ................................... 3 MATLAB 簡介 ............................................ 3 MATLAB 的優(yōu)勢與特點 .............................. 3 MATLAB 的 Simulink 簡介 ........................... 4 本設計主要內(nèi)容 ......................................... 4 第二章 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理及參數(shù)的測定 ...................... 6 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成和工作原理 ...................... 6 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)工作原理及原理圖 ................ 6 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 ...................... 7 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)參數(shù)的測定 ............................ 7 參數(shù)測定試驗的系統(tǒng)組成和工作原 理 .................. 7 第三章 電流環(huán)與轉(zhuǎn)速環(huán)的設計 ................................... 15 電流環(huán)的設計 ........................................... 15 電流環(huán)的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖 ............................... 15 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設計 ....................................... 17 第四章 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) MATLAB 仿真 .......................... 21 雙閉環(huán)直流調(diào)速系 統(tǒng)的建模 ............................... 21 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型 ..................... 21 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真模型中的參數(shù)設置 ........... 21 系統(tǒng)的仿真、仿真結(jié)果的輸出 ............................. 25 仿真結(jié)果分析 ........................................... 26 結(jié) 論 ........................................................ 27 參考文獻 ...................................................... 28 謝 辭 ........................................................ 29 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 1 引 言 本文采用的直流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設計是從內(nèi)環(huán)到外環(huán)，即先設計好電流環(huán)后將其等效成速度環(huán)中的一個環(huán)節(jié)，再對速度環(huán)進行設計。如果我們在按上述設計法確定調(diào)節(jié)器形式的基礎上，再找出調(diào)節(jié)器參數(shù)改變時對應系統(tǒng)性能指標的變化趨勢，那么在實際系統(tǒng)的設計和調(diào)試時就可以根據(jù)得到的變換趨勢，按系統(tǒng)性能指標的要求來調(diào)整和選擇調(diào)節(jié)器參數(shù)，從而獲得實際系統(tǒng)要求的動態(tài)響應。這是因為實際系統(tǒng)的參數(shù)，往往與計算值或銘牌數(shù)據(jù)有一定的差別，系統(tǒng)某些環(huán)節(jié)的非線性影響等因素存在，使系統(tǒng)在配置設計參數(shù)后并不能馬上獲得 預期的性能指標。 應用 Matlab 軟件 建立數(shù)字仿真模型， 觀測 轉(zhuǎn)速和電流的仿真波形，并進行調(diào)試 。通過對數(shù)字仿真模型的運行過程的觀察和設計，得到被仿真系統(tǒng) 。這類系統(tǒng)控制電動機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，將電能轉(zhuǎn)換成機 械能，實現(xiàn)運動機械的運動要求。 1. 按被控物理量分。 2. 按驅(qū)動電動機的類型分。 3. 按控制器的類型分。 另外，按照控制系統(tǒng)中閉環(huán)的多少，也可分為單環(huán)控制系統(tǒng)、雙環(huán)控制系統(tǒng)和多環(huán)控制系統(tǒng)；按控制原理的 不同也可分很多種。 直流調(diào)速控制技術(shù)發(fā)展概況 直流調(diào)速是指人為地或自動地改變直流電動機的轉(zhuǎn)速 ,以滿足工作機械的要求。 隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，對電氣傳動在啟制動、正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度、調(diào)速范圍、靜態(tài)特性、動態(tài)相應等方面提出了更高要求，這就要求大量使用調(diào)速 系統(tǒng)。它的發(fā)展過程是這樣的： 由最早的旋轉(zhuǎn)變流機組控制發(fā)展為放大機、磁放大器控制；再進一步，用靜止的晶閘管變流裝置和模擬控制器實現(xiàn)直流調(diào)速；再后來，用可控整流和大功率晶體管組成的 PWM 控制電路實現(xiàn)數(shù)字化的直流調(diào)速，使系統(tǒng)快速性、可靠性、經(jīng)濟性不斷提高。 直流電動機具有良好的起、制動性能，宜于在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在軋鋼機、礦井卷揚機、挖掘機、海洋鉆機、金屬切削機床、造紙機、 高層電梯等需要高性能可控電力拖動的領域中得到了廣泛的應用。 直流調(diào)速系統(tǒng)的主要優(yōu)點在于調(diào)速范圍廣、靜差率小、穩(wěn)定性好以及具有良好的動態(tài)性能。 目前，我國直流調(diào)速控制的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面： 1. 提高調(diào)速系統(tǒng)的單機容量。 3. 提高控制單元水平，使其具有控制、監(jiān)視、保護、診斷及自復原等多種功能。它是以控制系統(tǒng)的數(shù)學模型為基礎，以計算機為工具，對系統(tǒng)進行實驗研究的一種方法。因此，凡是要用模型進行試驗的，幾乎都可以用計算機仿真來研究被仿真系統(tǒng)的工作特點、選擇最佳參 數(shù)和設計最合理的系統(tǒng)方案。 目前，比較流行的控制系統(tǒng)仿真軟件是 MATLAB，使用 MATLAB 對控制系統(tǒng)進行計算機仿真的主要方法是：以控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為基礎，使用 MATLAB 的 Simulink工具箱對其進行計算機仿真研究。隨著他日益風靡全球，我國也掀起了學習 MATLAB 的熱潮。它是 MATLAB的一個附加組件，用來提供一個系統(tǒng)級的建模與動 態(tài)仿真工作平臺。 Simulink 使用模塊組合的方法來實用戶能夠快速、準權(quán)的創(chuàng)建動態(tài)系統(tǒng)的計算機模型的，特別對于復雜的非線性系統(tǒng)，它的效果更為明顯。另外， Si
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