双闭环直流调速系统课程设计_电气专业

《双闭环直流调速系统课程设计_电气专业》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、《电力拖动与运动控制系统》课程设计姓名：周俊峰班级：20100433学号：2010043319组别：六专业：电气工程及其自动化专题：91.94kW电力拖动自动控制系统设计指导教师：张敬南任务下达日期：2013年11月4日设计日期：2013年11月4日至2013年11月17日目录1.设计要求31.1设计内容和要求31.2摘要42.逻辑无环流双闭环转速控制系统的设计52.1相关参数运算52.2设计思路及调试结果52.2.1双闭环调速系统的设计52.2.2逻辑无环流系统的设计62.2.3综合逻辑无环流双闭环调速系统设计92.2.4Matlab仿真波形及结论92

2、.3相关元件选型及过电压过电流保护装置123.基于51单片机的控制系统设计133.1设计思路133.2设计思路133.2.1数码管显示模块133.2.2A/D输入模块133.2.3D/A输出模块143.2.4键盘输入模块143.3C51程序设计153.3.1程序流程153.3.2程序分析163.3.3Protues仿真及结果223.4控制系统的PCB草图234.个人总结245.附录：参考文献25设计专题题目：91.94kW电力拖动自动控制系统设计一、设计主要内容和要求：针对Matlab中提供的直流电机参数，进行直流电机调速系统的设计。要求该直流调速系统调

3、速范围宽、起制动性能好、可四象限运行，具体设计内容如下。1.基本要求（1）调速系统能进行平滑地速度调节，负载电机可逆运行，具有较宽的转速调节范围（D>=10），系统在工作范围内能稳定工作；（2）系统静特性良好，理论上实现无静差；（3）转速超调量小于5%，电流超调量小于5%，动态最大转速降小于10%；（4）系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续；（5）调速系统中设置有过电流、过电压保护，并且能够实现制动运行；（6）给定信号对应范围控制在正负5V；（7）要求实现电流和转速值的显示，转速值的给定设置（具有启动、停止、加速、减速、突加给定、正反转切换功能）电

4、力拖动控制系统需要单片机控制系统提供转速给定模拟控制信号（V）；单片机控制系统从电力拖动控制系统获得V之间的转速和电流测量信号。（8）硬件结构要求：外加A/D转换（采用TLC2543一片）和D/A转换（采用DAC0832一片）；两组四位数码管（采用SM420564四位七段数码管）分别显示转速（四位有效数字）和电流值（负号和三位有效数字），可以辅助LED灯显示正反转状态，则速度无需显示正负号；对应按键实现起动、停止、加速、减速、突加给定、正反转切换控制2.直流调速系统的主电路设计(1)根据提供的直流电动机参数，选择相应的主电路形式，主电路主要采用两种形式：

5、基于H桥的脉宽直流调速系统、晶闸管—电动机直流调速系统；(2)根据附录中所提供的直流电机参数和选择的主电路形式，对主电路中的功率器件进行型号选择，并要求给出选择依据；(3)根据选择的主电路器件，设计晶闸管触发电路，全控型器件IGBT驱动电路的原理图，并对驱动电路的原理简要说明；(4)根据系统控制要求，选择相应的电压、电流和温度等传感器，要求给出具体型号；摘要直流调速系统凭借其优良的调速性能在现场中得到了广泛使用，虽然交流电机得到了越来越多的应用，但直流调速系统的理论完全适用于交流电机调速系统的设计。本设计采用逻辑无环流双闭环直流调速系统模型，用工程设计法

6、来计算出两个PI调节的参数，通过Matlab中simulink进行仿真获得转速和电流的仿真曲线，进一步完善参数的设置。软件控制则是基于89C51单片机的一套反馈显示和给定输入控制系统，通过预先编程可以将反馈的转速和电流信息显示在数码管上，同时通过按键输入来控制电机的起停、转速、转向改变等操作。使用protues仿真工具可以实时模拟出单片机的工作状态。本设计完成了电力拖动系统设计的最基础部分仿真。AbstractDcspeed-controlsystem,withitsexcellentspeedregulatingperformancehasbeenwi

7、delyusedinthefield,althoughacmotorisappliedmoreandmore,butthetheoryofdcspeedregulationsystemcompletelysuitableforacmotorspeedcontrolsystemdesign.Thisdesignadoptsthelogicmodelcirculationdoubleclosed-loopdcspeedregulatingsystem,engineeringdesignmethodisusedtocalculatethetwoPIadjust

8、mentparameters,throughMatlabsimulinksimu