自控课程设计 - 图文

成绩 南京工程学院

课程设计说明书(论文)

题 目 直流电动机调速系统仿真建模及其拖动自动

控制系统的校正

课 程 名 称 控制理论课程设计 院 系 电力工程学院

专 业 电气工程及其自动化（智能建筑电气） 班 级 学 生 姓 名 学 号 设 计 地 点 指 导 教 师

设计起止时间： 2011年 6 月 7 日 至 2011 年 6月 17 日

任务书……………………………………………………………………………………… 2 1 课程设计应达到的目的………………………………………………………… … 3

2 课程设计题目及要求…………………………………………………………………3 3 课程设计任务及工作量的要求………………………………………………………4

4主要参考文献…………………………………………………………………………5

一 全压直接起动系统的仿真建模…………………………………………………………7 1.1 计算电动机参数……………………………………………………………………7

1.2 绘制仿真线路………………………………………………………………………7 1.3 仿真结果……………………………………………………………………………8

二 开环调压调速系统的仿真建模…………………………………………………………8

2.1 计算电动机参数……………………………………………………………………8 2.2 绘制仿真线路………………………………………………………………………9 2.3 仿真结果………………………………………………………………………… 10

三 直流电动机转速负反馈系统仿真模型……………………………………………… 11

3.1 绘制仿真线路…………………………………………………………………… 11 3.2 仿真结果………………………………………………………………………… 11

四 交流直流电动机带电流截止负反馈的仿真模型…………………………………… 12

4.1 绘制仿真线路…………………………………………………………………… 12 4.2 仿真结果………………………………………………………………………… 13

五、自动控制原理课程设计大作业-直流电动机拖动自动控制系统的校正………… 14

5.1 按传递函数构建仿真模型……………………………………………………… 15 5.2 设计和选择转速和电流调节器参数…………………………………………… 17 5.3 设定模型仿真参数察控制系统电流、转速响应……………………………… 18 5.4 修改参数观察在不同参数条件下电动的工作情况…………………………… 19 5.5 Power System模块仿真模型与传递函数模型运行结果进行比较…………… 19 六、设计心得………………………………………………………………………………21

主要参考文献………………………………………………………………………………21

1

南京工程学院

课程设计任务书

课 程 名 称 控制理论课程设计 院（系、部、中心） 电力工程学院 专 业 班 级 指 导 教 师

2

1．课程设计应达到的目的 一、掌握掌握控制系统动态建模的方法； 三、了解控制系统校正的一般过程，根据被控对象的性能指标要MATLAB环境下传递函数建模和Power System模块建模的方法； 二、根据控制对象的物理特性，求进行系统校正。 2．课程设计题目及要求 一、题目 直流电动机调速系统仿真建模及其拖动自动控制系统的校正 二、要求 （1）灵活运用MATLAB环境下Simulink、Power System工具箱模块进行混合建模； （2）熟练掌握根据被控对象动态数学模型建立控制系统传递函数表示的结构图； （3）掌握直流电动机双闭环调速控制系统内、外环调节器整定过程中动态数学模型简化的分析方法； （4）了解直流电动机双闭环调速控制系统内、外环调节器整定的一般过程； （5）使用整定过的调节器，建立直流电动机双闭环调速控制系统传递函数表示的仿真模型和Power System模块表示的仿真模型。 3

3．课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要求〕 一、根据以下条件进行直流电动机参数计算和设置，完成全压直接起动系统的仿真建模； 一台直流并励电动机，铭牌额定参数为PN?17kW，UN?220V，IN?88.9A，nN?3000r/min，电枢回路总电阻Ra?0.087?，励磁回路总电阻Rf?181.5?，电动机转动惯量J?0.76Kg?m2。要求仿真该电动机的直接起动的过程。 二、根据以下条件进行交流电源电压、直流电动机、晶闸管等参数计算和设置，完成开环调压调速系统的仿真建模； 已知直流电动机额定参数为UN?220V，IN?17A，nN?1460r/min，4极，Ra?0.21?，GD2?22.5N?m2。励磁电压Uf?220V，励磁电流If?1.5A。采用三相桥式整流电路，整流器内阻Rrec?1.3?。平波电抗器LP?200mH。仿真该晶闸管-整流电动机开环调速系统，观察电动机在全压起动和起动后加额定负载时电动机的转速、转矩和电流变化。 三、在题二的基础上建立直流电动机转速负反馈系统仿真模型，观察在不同放大器放大倍数时对转速变化的影响； 四、在题三的基础上交流直流电动机带电流截止负反馈的仿真模型，观察转速和电流的动态响应过程。 五、自动控制原理课程设计大作业-直流电动机拖动自动控制系统的校正 某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下：直流电动机：220V、17A、1460r/min、Ce?0.132V?min/r，允许过载倍数??1.5。 晶闸管装置放大系数：Ks?40； 电枢回路总电阻：R?0.5?； 时间常数：Tl?0.03s，Tm?0.18s； 电流反馈系数：??0.3922V/A(?10V/1.5/IN)； 转速反馈系数：??0.007V?min/r(?10V/nN)。 设计一转速电流双闭环控制的调速系统，设计指标为电流超调量?i%?5%，空载起动到额定转速时的转速超调量?n%?10%。取电流反馈滤波时间常数Toi?0.002s，转速反馈滤波时间常数Ton?0.01s。取转速调节器和电流调节器的饱和值为12V，输出限幅*值为10V，额定转速时转速给定Un?10V。仿真观察系统的转速、电流响应和设定参数 4

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库自控课程设计 - 图文在线全文阅读。