转速闭环（V-M）直流调速系统设计

文档编号:JD637  附原理图,文档字数:18985,页数:49

转速闭环（V-M）直流调速系统设计
              摘 要

本设计是关于电枢调压、磁场不可逆直流调速系统。电枢回路采用晶闸管三相全控桥式整流调压电路，磁场回路采用桥式不可控整流电路,速度调节器采用带微分负反馈的比例-积分（PI）结构以实现转速稳态无静差，电流超调量 5%，转速超调量5%等指标，采用电流截止负反馈以限制动态过程的冲击电流。
我们采用频域方法初步设计了转速闭环直流调速系统，给出了直流调速系统框图、参数计算方法与结果，并运用MATLAB/SIMULINK对系统进行了仿真。通过仿真，调节各项参数，得到了比较理想的结果。
实践表明，这种采用频域初步设计和系统仿真相结合的转速闭环直流调速系统的设计方法，方便获得系统良好的动态性能和控制效果，从而使直流调速系统的设计和调试变得更简单、经济、方便。

关键词: 闭环直流调速系统；截止负反馈；MATLAB/SIMULINK仿真

Design on closed-loop control of DC
speed regulation system

Abstract

The system what we have designed is that the magnetic field which can’t revearse,the armature volate is stable without error DC speed regulation system .the armature field circuit is three-phase full wase bridge retifier, the magnetic field circuit is a rectified circuit that isn’t controlled. the stable realization without error ,the sigma andwhich are not over 5% by using PI modulator, to limit impacting current by using cuting off negative feedback while speed over iegalation by using over speed and limit speed.
We designed the closed-loop control of DC speed regulation system in the frequency way and gave the struction drawing of its parameters calcuation,then we made use of the MATLAB/ SIMULINK to simulate the results based on the designing of DC speed regulation system’s theories, We regulated the parametes in the process of simulation,then we got the good results what we wanted.
The practice manifests the method that is the frequency way together with MATLAB/ SIMULINK simulation is practical and useful,because the DC speed regulation system we have designed has the good and dynamic function with the controlable results so as to make the DC speed regulation system brief, more economical, more convenient.

Key words: Closed-loop control of DC speed regulation system ; Cutting off negative feedback; MATLAB/ SIMULINK simulation       

目  录

摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………………………Ⅱ
绪论………………………………………………………………………………… ………1
第1章 V-M主回路的设计与计算 ………………………………………………………3
1.1 整流变压器的选择…………………………………………………………………3
1.2 整流器件的选择……………………………………………………………………4
1.2.1电枢回路整流器件的选择 …………………………………………………5
1.2.2磁场回路整流元件的选择 …………………………………………………5
1.3 整流器件保护装置的选择…………………………………………………………5
1.3.1过电压保护 …………………………………………………………………5
1.3.2过电流保护 …………………………………………………………………9
1.3.3电压上升率和电流上升率的限制 …………………………………………9
1.4 平波电抗器电感量的计算 ………………………………………………………10
1.5 系统检测装置的选择 ……………………………………………………………12
第2章 模拟控制回路的稳态分析和设计 ………………………………………………13
2.1 转速闭环系统的组成及其静特性…………………………………………………14
2.2 反馈控制调速系统的稳态参数计算………………………………………………15
2.3 给定积分的设计……………………………………………………………………16
2.4 调速部分的设计与计算……………………………………………………………17
2.5 脉冲部分的设计与分析……………………………………………………………19
2.5.1同步变压器的选择 …………………………………………………………20
2.5.2移相触发器的选择 …………………………………………………………20
2.5.3脉冲放大环节和强励环节的设计 …………………………………………24
2.6 测速反馈环节的设计计算…………………………………………………………24
第3章 保护回路的设计…………………………………………………………………26
第4章 基于MATLAB/SIMULINK的控制回路分析和校正……………………………28
4.1 基于MATLAB/SIMULINK对未校正系统的时域、频域仿真和分析……………29
4.2 基于MATLAB/SIMULINK对未校正系统进行校正 ……………………………34
4.3 基于MATLAB/SIMULINK对校正后系统的时域、频域仿真和分析……………35
第5章  辅助直流电源设计 ………………………………………………………………40
5.1  15V直流稳压电源的设计………………………………………………………40
5.2  +24V直流电源的设计……………………………………………………………42
结论 …………………………………………………………………………………………44
致谢 …………………………………………………………………………………………45
参考文献 ……………………………………………………………………………………46

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