南工程自控课设有刷直流电机有刷直流电机速度闭环设计及实物调试

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1、自动控制原理课程设计成绩南京工程学院课程设计说明书（论文）题目有刷直流电机速度闭环设计及实物调试课程名称自动控制原理院系电力工程学院专业建筑电气与智能化班级建筑电气学生姓名设计时间2014.12.15-2014.12.27设计地点工程实践中心8-323指导教师2014年12月南京26自动控制原理课程设计目录一课程设计任务书…………………………………………3二软件仿真单元……………………………………………7三硬件调试单元…………………………………………17四总结………………………………………………………25五参考文献……………………………………

2、……………2626自动控制原理课程设计南京工程学院课程设计任务书课程名称自动控制原理院（系、部、中心）电力工程学院专业建筑电气与智能化班级建筑电气姓名学号同组学生姓名起止日期2014.12.15-2014.12.27指导教师26自动控制原理课程设计1．课程设计应达到的目的1、通过有刷直流电机速度闭环仿真及实物调试熟悉课程设计的基本流程；2、掌握控制系统的数学建模；3、掌握控制系统性能的根轨迹分析或时域特性分析；4、掌握频率法校正或根轨迹法校正；5、能够根据性能指标，设计控制系统，并完成相应实验验证系统的设计和实验操作；6、学会用MATLAB进

3、行基本仿真。2．课程设计题目及要求课程设计题目：有刷直流电机速度闭环系统的设计及实验研究课程设计要求：1．分析系统的工作原理，进行系统总体设计。2．选择系统主电路各元部件。3．进行触发电路、速度环电路的设计，并完成其单元调试。4．构成开环系统，并测其动态特性。5．测出各环节的放大倍数及其时间常数。6．分析单闭环系统的动态性能。7．比较开环时和单闭环时的动态响应。8．软件仿真部分构成速度闭环系统，并测其动态性能指标和提出改善系统动态性能的方法，使得系统动态性能指标满足σ%<20%，＜0.15s,<0.85s.9.硬件调试部分需对硬件的组成加以认

4、识，对硬件进行接线，将硬件与控制箱进行连接，并调节使之稳定，通过示波器观察后逐步调节达到优化设计。10．对本课程设计提出新设想和新建议。26自动控制原理课程设计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〕课程设计任务（1）复习有关教材、到图书馆查找有关资料，了解速度闭环直流调速系统的工作原理。（2）总体方案的构思根据设计的要求和条件进行认真分析与研究，找出关键问题。广开思路，利用已有的各种理论知识，提出尽可能多的方案，作出合理的选择。画出其原理框图。（3）总体方案的确定可从频域法、跟轨迹法分析系统，并确定采用

5、何种控制策略，调整控制参数。（4）系统实现搭建系统上的硬件电路，实现开环控制，记录实验数据。引入闭环控制，将设计好的控制策略实现其中，根据实际响应效果调整参数直至最优，并记录数据4．主要参考文献1、薛定宇.反馈控制系统设计与分析[M].北京:清华大学出版社,2000.2、飞思科技产品研发中心.MATLAB7辅助控制系统设计与仿真[M].北京:电子工业出版社,2005.3、胡寿松.自动控制原理[M].4版.北京:科学技术出版社,2001.4、白继平，徐德辉.基于MATLAB下的PID控制仿真[J].中国航海，2004（4）：77-80.5、吴素

6、平，刘飞.直流电机调速系统模糊控制仿真分析[J].长沙电力学院学报（自然科学版）.2006.4:34-37.26自动控制原理课程设计5．课程设计进度安排起止日期工作内容12月15日－12月15日12月16日－12月17日12月18日－12月19日12月21日－12月22日12月23日－12月25日认识系统构成和原理分析数学建模控制策略研究和仿真实物接线和调试撰写设计说明书、设计计算书及资料整理6．成绩考核办法1、考核方法：平时表现，设计成果，答辩表现。2、成绩评定：平时表现30%，设计成果40%，答辩表现30%。教研室审查意见：教研室主任签字

7、：年月日院（系、部、中心）意见：主管领导签字：年月日26自动控制原理课程设计（二）正文有刷直流电机速度闭环设计及实物调试该题目包括MATLAB软件仿真和硬件实物调试部分，软件仿真的目的是对系统先进行建模，然后设计控制器使其满足任务书上的性能指标要求，并调整控制器参数，分析控制器各参数对系统稳定性的影响。硬件调试的目的是为了实现理论和实践的结合，将仿真得到的心得体会在硬件平台上加以验证，以便得到更加形象具体的认识。软件仿真单元由图1可见要想实现系统的软件仿真必须知道四个单元的传递函数：控制器、功率放大单元、直流电机和转速测量。其中控制器传递函数

8、因设计而异，可以选择PI或者PID等。转速测量单元和功率放大单元的传递函数可近似为比例系数。直流电机传递函数需要通过数学建模得到，建模方法可参考相关文献[1]和书籍