单闭环直流调速系统设计

摘 要

    在对调速性能有较高要求的领域，如果直流电动机开环系统稳态性能不满足要求，可利用速度负反馈提高稳态精度，而采用比例调节器的负反馈调速系统仍是有静差的，为了消除系统的静差，可利用积分调节器代替比例调节器。

通过对单闭环调速系统的组成部分可控电源、由运算放大器组成的调节器、晶闸管触发整流装置、电机模型和测速电机等模块的理论分析，比较原始系统和校正后系统的差别，得出直流电机调速系统的最优模型。然后用此理论去设计一个实际的调速系统，并用MATLAB仿真进行正确性的验证。

关键词：稳态性能，稳定性，开环，闭环负反馈，静差

ABSTRACT

 ...

KEY WORDS：teady-statebehaviour，stability，open loop ，Close-loop feedback，offset

目  录

第一章  绪论 3

1.1 研究本课题的目的和意义 3

1.2 自动控制系统的发展历程 3

1.3 直流调速系统的形成及发展概况 4

1.4 社会经济效益 5

第二章  MATLAB/Simulink仿真概述 6

2.1 MATLAB概述 6

2.2 MATLAB特点 6

2.3 Simulink概述 7

2.4 Simulink仿真特色 7

第三章  单闭环直流调速系统概述 9

3.1 开环调速系统 9

3.1.1 开环调速系统简介 9

3.1.2 开环调速系统的优缺点 10

3.2 单闭环直流调速系统 10

3.2.1 系统组成 10

3.2.2 系统工作原理 11

3.3 单闭环直流调速系统的稳态分 12

3.3.1 稳态性能指标 12

3.3.2 系统静特性 12

3.3.3 开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系 14

3.3.4 稳态参数的设计 16

3.4 单闭环直流调速系统的动态数学模型 17

3.4.1 额定励磁下的直流电动机 17

3.4.2 功率驱动装置 19

3.5 稳定条件 20

3.6 比例积分控制规律 21

3.6.1 比例控制规律 21

3.6.2 积分控制规律 22

3.6.3 比例积分控制规律 23

3.7 稳态抗扰误差分析 25

第四章  单闭环直流调速系统的设计及仿真 28

4.1 参数设计及计算 28

4.1.1 给定参数 28

4.1.2 参数计算 28

4.2 有静差调速系统 29

4.2.1 有静差调速系统的仿真模型 29

4.2.2 仿真结果及分析 30

4.2.3 动态稳定的判断 31

4.3 无静差调速系统 33

4.3.1 PI串联校正的设计 33

4.3.2 无静差调速系统的仿真模型 34

4.3.3 仿真结果分析 35

4.3.4 动态稳定判断 35

4.4 有静差调速系统和无静差调速系统的动态分析设计 36

4.4.1 有静差调速系统 36

4.4.2 无静差调速系统 37

结 论 39

致 谢 40

参考文献 41