雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)自動控制.rar
雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)自動控制,2.6萬字 55頁摘要雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)是一個復雜的自動控制系統(tǒng)，是目前直流調速系統(tǒng)中的主流設備，具有調速范圍寬、平穩(wěn)性好、穩(wěn)速精度高等優(yōu)點，在理論和實踐方面都是比較成熟的系統(tǒng)，在拖動領域中發(fā)揮著極其重要的作用。由于直流電機雙閉環(huán)調速是各種電機調速系統(tǒng)的基礎，本文就直流電機調速進行了較系統(tǒng)的研...
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雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)自動控制
2.6萬字 55頁
摘 要
雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)是一個復雜的自動控制系統(tǒng)，是目前直流調速系統(tǒng)中的主流設備，具有調速范圍寬、平穩(wěn)性好、穩(wěn)速精度高等優(yōu)點，在理論和實踐方面都是比較成熟的系統(tǒng)，在拖動領域中發(fā)揮著極其重要的作用。
由于直流電機雙閉環(huán)調速是各種電機調速系統(tǒng)的基礎，本文就直流電機調速進行了較系統(tǒng)的研究，從直流電機的基本特性到單閉環(huán)調速系統(tǒng)，然后進行雙閉環(huán)直流電機設計方法研究，最后用實際系統(tǒng)進行工程設計，并采用MATLAB6.5/SIMULINK進行仿真，分析了雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的工程設計方法中由于忽略和簡化造成的誤差。
對于雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)，在設計和調試過程中有大量的參數(shù)需要計算和調整，運用傳統(tǒng)的設計方法工作量大，系統(tǒng)調試困難。本文對雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)進行輔助設計，選擇調節(jié)器結構，進行參數(shù)計算和近似校驗，根據(jù)給出和計算出的相應參數(shù)，建立起制動、抗電網(wǎng)電壓擾動和抗負載擾動的MATLAB/SIMULINK仿真模型，分析轉速和電流的仿真波形，并進行調試，使雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)趨于完善、合理。仿真結果證明了該方法的可行性和合理性。
關鍵詞：直流電機，雙閉環(huán)，PID控制，MATLAB/SIMULINK
ABSTRACT
The double closed loop direct current velocity modulation system is a complex automatic control system, is in the present direct current velocity modulation system mainstream equipment, has the velocity modulation scope width, the stability is good, the steady fast precision higher merit, in the theory and the practice aspect all is the quite mature system, in drives in the domain to play the extremely vital role.
Because the direct current machine double closed loop velocity modulation is each kind of electrical machinery velocity modulation system foundation, this article has conducted more systematic research on the direct current machine velocity modulation, from the direct current machine basic characteristic to the single closed loop velocity modulation system, then conducts the double closed loop direct current machine design method research, finally uses the actual system to carry on the engineering design, and uses MATLAB6.5/Simulink to carry on the simulation, has analyzed in the double closed loop velocity modulation system engineering design method because neglects the error which creates with the simplification.
Regarding the double closed loop direct current velocity modulation system, has the massive parameters in the design and the debugging process to need to calculate and to adjust, the utilization tradition design method work load is big, system debugging difficulty. This article carries on the assistance design to the double closed loop direct current velocity modulation system, chooses the regulator structure, carries on the parameter computation and the approximate verification, according to produces the corresponding parameter which and calculates, establishes applies the brake, the anti- electrical network voltage perturbation and the anti-load perturbation MATLAB/Simulink simulation model, the analysis rotational speed and the electric current simulation profile, and carries on the debugging, enable the double closed loop direct current velocity modulation system to tend to the consummation, is reasonable. The simulation result has proven this method feasibility and the rationality.
Keywords: Direct current machine, Double closed loop , PID control, MATLAB/SIMULINK
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 畢業(yè)論文選題的背景及研究目標 1
1.2 課題的研究意義 1
1.3 本人的主要工作 2
第2章 直流電機工作原理及其控制理論簡介 4
2.1 電機的分類 4
2.2 直流電機主要結構 4
2.3 直流電機工作原理 7
2.4 直流電機的控制方式 10
第3章 直流電機雙閉環(huán)控制系統(tǒng) 12
3.1 直流電機雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成 12
3.2 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)靜態(tài)特性 13
3.3 雙閉環(huán)系統(tǒng)起動過程分析 15
3.4 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的動態(tài)抗擾動性能 17
3.5 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中兩個調節(jié)器的作用 18
第4章 直流電機雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設計 19
4.1 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)總體設計方案 19
4.2 主電路設計與參數(shù)計算 20
4.2.1 主電路結構圖 20
4.2.2 整流變壓器的設計 21
4.2.3 晶閘管元件的選擇 23
4.2.4 電抗器參數(shù)計算 23
4.2.5 勵磁電路 25
4.2.6 三相橋式全控整流電流 25
4.2.7 晶閘管觸發(fā)電路 27
4.3 直流調速系統(tǒng)的保護 30
4.3.1 過電壓保護 30
4.3.2 電流保護 33
4.4 控制電路設計 34
4.4.1 電流調節(jié)器的設計 34
4.4.2 轉速調節(jié)器的設計 37
第5章 MATLAB簡介 40
5.1 MATLAB的安裝 40
5.2 MATLAB的啟動運行 41
5.3 MATLAB的幫助文件 41
5.4 MATLAB所定義的特殊變量及其意義 41
5.5 MATLAB模塊簡介 42
第6章 系統(tǒng)建模與仿真 43
6.1 調速系統(tǒng)仿真模型的建立 43
6.2 仿真結果 44
6.3 仿真結果分析 46
結論 48
參考文獻 49
致謝 50
附錄1 總電路原理圖 51
參考文獻
[1] 陳伯時．電力拖動自動控制系統(tǒng)［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2000.6
[2] 張明達．電力拖動自動控制系統(tǒng)［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，1983
[3] 向波，廉文利，朱全?。贛atlab/Simulink直流調速控制系統(tǒng)［Ｍ］．中文核心期刊《微計算機信息》測控自動化，2006，22(7-1)
[4] 黃堅．自動控制原理及其應用［Ｍ］. 北京：高等教育出版社, 2004.1
[5] 黃忠霖．控制系統(tǒng)MATLAB計算及仿真［Ｍ］．北京：國防工業(yè)出版社，2004.9
[6] 王忠禮，段慧達，高玉峰．MATLLAB應用技術—在電氣工程與自動化專業(yè)中的應用［Ｍ］．清華大學出版社，2007.1
[7] 劉洪恩，李玉文．直流調速系統(tǒng)設計中應注意的問題［Ｍ］．河北大學學報，1999，NO.4：71-77
[8] 王兆安，黃?。娏﹄娮蛹夹g［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2000
[9] 顧繩谷．電機及拖動基礎上冊［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2000
[10] 顧繩谷．電機及拖動基礎下冊［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2000
[11] 袁鍇，湯炳新．基于MATLAB電機調速系統(tǒng)設計［Ｍ］．河海大學學報，2004，NO.6：40-45
[12] 姚建紅，戴淞，厲立國．基于Matlab/Simulink的雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的設計［Ｍ］．佳木斯大學學報(自然科學版)， 2006.10，24(4)
[13] 徐月華，汪仁煌．Matlab在直流調速中應用［Ｍ］．《微計算機信息》，2003，NO.8：32-38
[14] Bolognani S.Buja G. Control System Design of a Current Inverter Induction Motor Drive［Ｍ］. IEEE Trans. IA-21 No.5.1995：10-15
[15] Starr BG. LSI Circuit for DC Motor Speed Control［Ｍ］. Electronic Components and Application. Vol.2, NO.4，1999：36-39
[16] Taniguchi K. Application of power Chopper to thyristor Scherbius［Ｍ］. IEEE Froceedings,Vol.133 pt，b，1999(4)：71-76
2.6萬字 55頁
摘 要
雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)是一個復雜的自動控制系統(tǒng)，是目前直流調速系統(tǒng)中的主流設備，具有調速范圍寬、平穩(wěn)性好、穩(wěn)速精度高等優(yōu)點，在理論和實踐方面都是比較成熟的系統(tǒng)，在拖動領域中發(fā)揮著極其重要的作用。
由于直流電機雙閉環(huán)調速是各種電機調速系統(tǒng)的基礎，本文就直流電機調速進行了較系統(tǒng)的研究，從直流電機的基本特性到單閉環(huán)調速系統(tǒng)，然后進行雙閉環(huán)直流電機設計方法研究，最后用實際系統(tǒng)進行工程設計，并采用MATLAB6.5/SIMULINK進行仿真，分析了雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的工程設計方法中由于忽略和簡化造成的誤差。
對于雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)，在設計和調試過程中有大量的參數(shù)需要計算和調整，運用傳統(tǒng)的設計方法工作量大，系統(tǒng)調試困難。本文對雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)進行輔助設計，選擇調節(jié)器結構，進行參數(shù)計算和近似校驗，根據(jù)給出和計算出的相應參數(shù)，建立起制動、抗電網(wǎng)電壓擾動和抗負載擾動的MATLAB/SIMULINK仿真模型，分析轉速和電流的仿真波形，并進行調試，使雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)趨于完善、合理。仿真結果證明了該方法的可行性和合理性。
關鍵詞：直流電機，雙閉環(huán)，PID控制，MATLAB/SIMULINK
ABSTRACT
The double closed loop direct current velocity modulation system is a complex automatic control system, is in the present direct current velocity modulation system mainstream equipment, has the velocity modulation scope width, the stability is good, the steady fast precision higher merit, in the theory and the practice aspect all is the quite mature system, in drives in the domain to play the extremely vital role.
Because the direct current machine double closed loop velocity modulation is each kind of electrical machinery velocity modulation system foundation, this article has conducted more systematic research on the direct current machine velocity modulation, from the direct current machine basic characteristic to the single closed loop velocity modulation system, then conducts the double closed loop direct current machine design method research, finally uses the actual system to carry on the engineering design, and uses MATLAB6.5/Simulink to carry on the simulation, has analyzed in the double closed loop velocity modulation system engineering design method because neglects the error which creates with the simplification.
Regarding the double closed loop direct current velocity modulation system, has the massive parameters in the design and the debugging process to need to calculate and to adjust, the utilization tradition design method work load is big, system debugging difficulty. This article carries on the assistance design to the double closed loop direct current velocity modulation system, chooses the regulator structure, carries on the parameter computation and the approximate verification, according to produces the corresponding parameter which and calculates, establishes applies the brake, the anti- electrical network voltage perturbation and the anti-load perturbation MATLAB/Simulink simulation model, the analysis rotational speed and the electric current simulation profile, and carries on the debugging, enable the double closed loop direct current velocity modulation system to tend to the consummation, is reasonable. The simulation result has proven this method feasibility and the rationality.
Keywords: Direct current machine, Double closed loop , PID control, MATLAB/SIMULINK
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 畢業(yè)論文選題的背景及研究目標 1
1.2 課題的研究意義 1
1.3 本人的主要工作 2
第2章 直流電機工作原理及其控制理論簡介 4
2.1 電機的分類 4
2.2 直流電機主要結構 4
2.3 直流電機工作原理 7
2.4 直流電機的控制方式 10
第3章 直流電機雙閉環(huán)控制系統(tǒng) 12
3.1 直流電機雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的組成 12
3.2 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)靜態(tài)特性 13
3.3 雙閉環(huán)系統(tǒng)起動過程分析 15
3.4 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的動態(tài)抗擾動性能 17
3.5 雙閉環(huán)調速系統(tǒng)中兩個調節(jié)器的作用 18
第4章 直流電機雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設計 19
4.1 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)總體設計方案 19
4.2 主電路設計與參數(shù)計算 20
4.2.1 主電路結構圖 20
4.2.2 整流變壓器的設計 21
4.2.3 晶閘管元件的選擇 23
4.2.4 電抗器參數(shù)計算 23
4.2.5 勵磁電路 25
4.2.6 三相橋式全控整流電流 25
4.2.7 晶閘管觸發(fā)電路 27
4.3 直流調速系統(tǒng)的保護 30
4.3.1 過電壓保護 30
4.3.2 電流保護 33
4.4 控制電路設計 34
4.4.1 電流調節(jié)器的設計 34
4.4.2 轉速調節(jié)器的設計 37
第5章 MATLAB簡介 40
5.1 MATLAB的安裝 40
5.2 MATLAB的啟動運行 41
5.3 MATLAB的幫助文件 41
5.4 MATLAB所定義的特殊變量及其意義 41
5.5 MATLAB模塊簡介 42
第6章 系統(tǒng)建模與仿真 43
6.1 調速系統(tǒng)仿真模型的建立 43
6.2 仿真結果 44
6.3 仿真結果分析 46
結論 48
參考文獻 49
致謝 50
附錄1 總電路原理圖 51
參考文獻
[1] 陳伯時．電力拖動自動控制系統(tǒng)［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2000.6
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[5] 黃忠霖．控制系統(tǒng)MATLAB計算及仿真［Ｍ］．北京：國防工業(yè)出版社，2004.9
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[8] 王兆安，黃?。娏﹄娮蛹夹g［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2000
[9] 顧繩谷．電機及拖動基礎上冊［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2000
[10] 顧繩谷．電機及拖動基礎下冊［Ｍ］．北京：機械工業(yè)出版社，2000
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[16] Taniguchi K. Application of power Chopper to thyristor Scherbius［Ｍ］. IEEE Froceedings,Vol.133 pt，b，1999(4)：71-76
