运动控制系统课程设计
专 业: 自动化 设计题目:双闭环直流电机调速系统设计
班级: 自动化0942学生姓名: 周孝红学号:指导教师: 雷霞 分院院长: 许建平 教研室主任: 叶天迟
电气工程学院
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一、课程设计任务书
1.设计参数
三相桥式整流电路,已知参数为:
PN=555KW,UN=750V,IN=760A,nN=375r/min,电动势系数Ce=1.82V.min/r,电枢回路总电阻R=0.14Ω,允许电流过载倍数λ=1.5,触发整流环节的放大倍数Ks=75,电磁时间常数Tl=0.031s,机电时间常数Tm=0.112s电流反馈时间常数Toi=0.002s,转速反馈滤波时间常数Ton=0.02s。且调节器输入输出电压U*nm=U*in=U*cm=10V,调节器输入电阻R0=40KΩ。 2.设计内容
1)根据题目的技术要求,分析论证并确定闭环调速系统的组成,画出系统组成的原理框图。
2) 建立双闭环调速系统动态数学模型。
3)动态设计计算:根据技术要求,对系统进行动态校正,确定ASR调节器与ACR调节器的结构形式及进行参数计算,使调速系统工作稳定,并满足动态性能指标的要求。
4) 利用MATLAB进行双闭环调速系统仿真分析,并研究参数变化时对直流电动机动态性能的影响。 3.设计要求:
1)该调速系统能进行平滑地速度调节,负载电机不可逆运行,具有较宽地转速调速范围(D?10),系统在工作范围内能稳定工作。 2)系统静特性良好,无静差(静差率S?2)。
3)动态性能指标:转速超调量δn≤10%,电流超调量?i?5%,动态最大转速降?n?8?10%,调速系统的过渡过程时间(调节时间)ts?1s。 4)系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续。 5)主电路采用三项全控桥。
4. 课程设计报告要求 1)、要求在课程设计答辩时提交课程设计报告。 2)、报告应包括以下内容: A、系统各环节选型
双闭环直流调速系统的工作原理 调节器的工程设计 Simulink仿真
B、系统调试过程介绍,在调试过程中出现的问题,解决办法等; C、课程设计总结。包括本次课程设计过程中的收获、体会,以及对该课程设计的意见、建议等; D、设计中参考文献列表;
E、报告使用B5纸打印,全文不少于2000字。 5. 参考资料
[1] 朱仁初,万伯任.电力拖动控制系统设计手册[M].北京:机械工业出版社,1994. [2] 王兆安,黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2006.
[3] 陈伯时. 电力拖动自动控制系统-运动控制系统[M],第三版. 北京:机械工业出版社, 2007年6月.
[4] 孔凡才.晶闸管直流调速系统[M].北京:北京科技出版社,1985.
[5] 段文泽,童明倜.电气传动控制系统及其工程设计[M].四川:重庆大学出版社,1989.10.
[6] 运动控制系统课程设计指导书.
6. 设计进度(2012年12月3日至12月14日)
时 间 12月3日 12月4日-12月7日
设计内容
布置设计任务、查阅资料 方案论证及总体设计
12月10日-12月13日 系统调试及整理课程设计报告
12月14日 课程设计答辩 7. 课程设计时间及地点
2012年12月3日~2012年12月14日 上午8:00~11:00;下午13:00~16:00 设计地点:新实验楼,运动控制实验室(310)