十机架连轧机分部传动直流调速系统的设计.doc

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1、.工程学院课程设计十机架连轧机分部传动直流调速系统的设计学生:学号:学院:电气信息工程学院专业班级:电气工程及其自动化专业课程:自动控制系统指导教师:2014年12月26日..课程设计成绩评定标准及成绩序号评审项目指标满分评分1工作态度遵守纪律,学习认真;作风严谨,踏实肯干。5分2工作量按期圆满完成规定的任务,难易程度和工作量符合要求。20分3出勤情况全勤:得10分10分有迟到、早退、请假现象:得8分旷课1天:得5分旷课2天:得2分旷课超过2天:得0分4设计、实验方案能灵活运用相关专业知识,有较强的创新意识,有独特见解,设

2、计有一定应用价值。30分5实验技能动手能力强,能独立完成安装、调试等实际操作,能解决设计及实验过程中出现的问题。10分6小组表现注重团队合作,在小组中表现突出,对设计方案的制定及选取起主要作用,在实验操作过程中,承担主要执行者。5分7设计报告质量报告结构严谨合理;文理通顺,技术用语准确,符合规;图表完备、正确,绘图准确、符合国家标准;。20分合计评语:等级:(优秀、良好、中等、及格、不及格)评阅人:职称:日期:年月日目录..摘要1绪论21设计的目的和要求31.1设计的题目及给定的相关资料31.2课程设计的目的31.3设计的

3、要求42方案的选择42.1调速方案的选择42.1.1系统控制对象的确定42.1.2电动机供电方案的选择52.2总体结构设计52.2.1系统结构的选择52.2.2系统的工作原理63主电路设计与参数计算73.1整流变压器计算73.1.1二次电压计算73.1.2变压器一次、二次侧电流计算73.1.3变压器容量计算83.2整流器件计算83.2.1晶闸管的选择83.2.2晶闸管的额定电流83.2.3过电压保护93.2.4过电流保护103.3平波电抗器的计算10..3.4触发电路的选择124双闭环的动态设计和校验134.1电流调节器的

4、设计和校验134.2转速调节器的设计和校验145系统的MATLAB/SIMULINK仿真165.1开环系统的建模165.1.1开环系统的SIMULINK仿真电路设计165.1.1开环系统仿真结果的输出波形175.2单闭环系统的建模175.2.1单闭环系统的SIMULINK仿真电路设计175.2.1单闭环系统仿真结果的输出波形185.3双闭环系统的建模185.3.1双闭环SIMULINK仿真电路185.3.2双闭环系统仿真结果的输出波形19总结20参考文献21附录A熔断器接法原理图22附录B触发电路原理图23附录C交流侧阻容

5、吸收保护电路24..十机架连轧机分部传动直流调速系统的设计摘要本文实现了转速电流双闭环直流调速系统的设计,实验结果可以准确直观的观察转速-电流双闭环调速系统的启动过程,可方便的设计各种不同的调节器参数及控制策略并分析其多系统性能的影响,取得了很好的效果。但怎样处理好转速控制和电流控制之间的关系呢?经过反复研究和实践,终于发现,如果在系统中设置两个调节器,分别调节转速和电流,两者之间实行串联连接,即以转速调节器的输出作为电流调节器ACR的输入,再用电流调节器的输出作为晶闸管触发装置的控制电压,那么这两种调节作用就能互相配合,

6、相辅相成了。本文利用MATLAB软件中的simulink组件对直流双闭环调速系统进行仿真,结果表明,应用MATLAB进行系统仿真具有方便,高效及可靠性高等优点。关键词双闭环直流调速系统;晶闸管;直流电动机;MATLAB..绪论许多生产机械要求在一定的围进行速度的平滑调节,并且要求具有良好的稳态、动态性能。而直流调速系统调速围广、静差率小、稳定性好以及具有良好的动态性能,在高性能的拖动技术领域中,相当长时期几乎都采用直流电力拖动系统。双闭环直流调速系统是直流调速控制系统中发展得最为成熟,应用非常广泛的电力传动系统。它具有动态

7、响应快、抗干扰能力强等优点。我们知道反馈闭环控制系统具有良好的抗扰性能,它对于被反馈环的前向通道上的一切扰动作用都能有效的加以抑制。采用转速负反馈和PI调节器的单闭环的调速系统可以再保证系统稳定的条件下实现转速无静差。但如果对系统的动态性能要求较高,例如要求起制动、突加负载动态速降小等等,单闭环系统就难以满足要求。这主要是因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程的电流或转矩。在单闭环系统中,只有电流截止至负反馈环节是专门用来控制电流的。但它只是在超过临界电流值以后,强烈的负反馈作用限制电流的冲击,并不能很理想的控制

8、电流的动态波形。在实际工作中,我们希望在电机最大电流限制的条件下,充分利用电机的允许过载能力,最好是在过度过程中始终保持电流(转矩)为允许最大值,使电力拖动系统尽可能用最大的加速度启动,到达稳定转速后,又让电流立即降下来,使转矩马上与负载相平衡,从而转入稳态运行。这时,启动电流成方波形,而转速是线性增长

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