武汉理工大学《电力拖动自动控制系统》课程设计说明书
课程设计任务书
学生姓名： 指导教师：
丁志辉 ___________ 专业班级： 饶浩彬
工作单位：
电气1005班
自动化学院
题目：带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统建模与仿真 初始条件： 1 ?技术数据
直流电动机：PN=3KW , UN=220V , IN=17.5A , nN=1500r/min , Ra=1.25 Q 堵转电流 ldbi=2lN,截止电流 ldcr=1.5lN , GD2=3.53N.m 2 三相全控整流装置：KS=40 , Rrec = 1.3 Q 平波电抗器：RL=0. 3 Q
电枢回路总电阻 R=2.85 Q，总电感L=200mH ,
2 ?技术指标
稳态指标：无静差(静差率S< 2%调速范围D> 10 ) 动态指标：系统稳定
要求完成的主要任务： 1 ?技术要求：
(1) 该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机 不可逆运行，具有较宽的调速范围
(D> 10),系统在工作范围内能稳定工作
(2) 根据指标要求进行动态校正，选择调节器的参数，并确定电流截止负反馈环节的相 关参数， (3) 系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续 2 ?设计内容：
(1) 根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成， 画出系统
组成的原理框图
(2) 根据带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统原理图
止负反馈的作用，
，分析转速调节器和电流截
MATLAB
(3) 通过对调节器参数设计，得到转速和电流的仿真波形，并由仿真波形通过
来进行调节器的参数调节。
(4) 绘制带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统的电气原理总图 (5) 整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书
(要求计算机绘图)
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武汉理工大学《电力拖动自动控制系统》课程设计说明书
时间安排：
课程设计时间为一周半，共分为三个阶段：
（ 1） 复习有关知识，查阅有关资料，确定设计方案。约占总时间的 （ 2） 根据技术指标及技术要求，完成设计计算。约占总时间的 40% （ 3） 完成设计和文档整理。约占总时间的 40%
20%
指导教师签名：
系主任（或责任教师）签名：
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年 年
日
日月月
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目录
摘要 . ................................................................... 4
1. 闭环调速控制系统构成 . .................................................... 5
1.1 主电路 ................................... 5 1.2 原理框图 ................................. 6
2 带电流截止负反馈的转速负反馈的分析 .......................... 6
2.1 电流截止负反馈的提出 . .............................................. 6 2.2 电流截止负反馈环节 .............................. 7
2.3 带电流截止负反馈调速系统结构框图和静特性 ................... 8 3 参数设计 . ............................................................. 10
3.1 整体分析 . ....................................................... 10 3.2 稳定性参数计算和判断 . .............................................. 11 3.3 转速调节器校正 ............................... 12
3.3.1 PI 调节器结构 .............................. 12 3.3.2 调节器的选择 . .............................................. 13
3.4
电流截止负反馈参数设计 ........................... 16
4. 电流MATLA仿真 .............................................................. 17
4.1
将设计的参数进行仿真 ................................................... 17
4.2 调节器参数调整 .......................................................... 18 5. 电气总图 ...................................................................... 19 6. 结束语 ..................................... 20
参考文献 ...................................... 20
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武汉理工大学《电力拖动自动控制系统》课程设计说明书
摘要
为了提高直流调速系统的动态、静态性能，通常采用闭环控制系统（主要包括单闭 环、双闭环）。而在对调速指标要求不高的场合，采用单闭环即可。闭环系统较之开环 系统能自动侦测把输出信号的一部分拉回到输入端，与输入信号相比较，其差值作为实 际的输入信号；能自动调节输入量，能提高系统稳定性。在对调速系统性能有较高要求 的领域常利用直流电动机，但直流电动机开环系统稳定性不能够满足要求，可利用转速 单闭环提高稳态精度，而采用比例调节器的负反馈调速系统仍是有静差的，为了消除系 统静差，可采用积分调节器代替比例调节器。 关键词： 直流调速 单闭环 稳态精度 比例调节
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带电流截止负反馈转速单闭环直流调速
系统建模与仿真
1?闭环调速控制系统构成
1.1主电路
本控制系统采用含电流截止负反馈的转速负反馈主电路结构，其原理图如图
1所示
图中的电动机的电枢回路由晶闸管组成的三相桥式整流电路供电， 通过与电动机同
轴刚性连接的测速发电机 TG检测电动机的转速，并经转速反馈环节分压后取出合适的 转速反馈信号Un，此电压与转速给定信号U；经速度调节器ASR综合调节，ASR的输出 作为移相触发器的控制电压Uc,由此组成转速负反馈单闭环直流调速系统。改变 U；即 可调节电动机的转速。
在本系统中ASR采用比例积分调节器，属于无静差调速系统。为了防止在起动和运 行过程中出现过大的电流冲击，系统引入了电流截止负反馈以限止电流不超过其允许的 最大值。
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带电流截止负反馈转速单闭环直流调速系统建模与仿真 - 图文
