转速、电流双闭环调速系统的设计

范文编号:ZD799    范文字数:17145,页数:48

摘  要

 本设计设计的是转速、电流双闭环直流调压调速系统。磁场回路采用硅整流管桥式整流电路，电枢回路采用可控硅三相桥式整流电路。转速、电流两个调节器采用工程设计方法设计的PI调节器，实现了稳态无静差；采用电流截止负反馈以限制动态过程中的冲击电流。在转速调节器上能够引入转速微分负反馈，从而达到抑制转速超调的目的。最后应用自动控制系统MATLAB仿真技术对系统进行了校正。

 关键词：双闭环调速系统；PI调节器；电流截止负反馈；MATLAB仿真

Design of Double-closed Regulating System of Rotational Speed and Electric Current

Abstract

 In this paper,a double-closed regulating system of rotational speed and electric current is designed.The magnetic circular circuit adopts silicon rectifier of bridge type and the armature circular circuit adopts silicon-controlled rectifier of three-phase bridge.
 The two regulating instrument of rotational speed and current adopts PI regulator with engineering  methed achieving the anticipated goal of fine stability and no error. Then, the feedback of the current close is adopted to limit impact current in dynamic course. Meanshile ,the indifferential feedback can be led to the regulator ,in order to limit the high speed .Finally,the auto control system MATLAB technology is applicated for correction.
 
 Keywords: double-colsed speed regulating system; PI regulator; feedcack of current close; MATLAB emulation

设计要求：

    1、不可逆；
     2、主要技术参数：稳态指标：无静差；动态指标：电流超调量δi≤5%,启动到额定转速时的转速超调量δn≤5%(按退饱和方式计算)
   电动机：Z2-81型，26KW，230V，113A，1450r/min,Ra=0.5Ω,励磁电流2.765A，
励磁电压220V，GD2a=27.44Nm
   电枢回路总阻RΣ=2Ra
   折合到电动机轴上的总飞轮力矩取GD2Σ=2.5GD2a

目  录

摘要.................................................................... Ⅰ
Abstract................................................................. Ⅱ
目录...................................................................  Ⅲ
绪论.................................................................... Ⅴ
第1章  可控硅主回路的设计与计算.........................................1
 1.1 整流变压器的选择  ............................................... 1
 1.2 整流器件的选择................................................... 3
 1.2.1 电枢回路整流器件的选择.....................................  3
     1.2.2 磁场回路元件的选择..........................................3
 1.3 整流器件保护装置的选择.... . .................................... 4
     1.3.1 过电压保护................................................. 5
     1.3.2 过电流保护................................................. 5
     1.3.3 网侧过流、过压保护装置的设计与计算......................... 5
        1.3.4 阀侧过流、过压保护装置的设计与计算......................... 6
 1.3.5 直流侧过电压保护........................................... 7
 1.4 平波电抗器电感量的计算........................................... 8
 1.5 限流保护......................... ............................... 10
 1.6 系统检测装置的选择..............................................  11
       1.6.1 测速发电机参数的选择  . ....................................11
第2章  系统控制回路的分析与设计.......................................13
 2.1  转速、电流双闭环直流调速系统及其静特性.......................... 14
 2.1.1 转速、电流双闭环直流调速系统的组成......................... 14
 2.1.2 稳态结构图和静特性......................................... 14
 2.2 双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析 ......................16
    2.3 电流环稳态参数的计算和设计.......................................17
        2.3.1 双闭环调速系统的动态性能. ..................................17
        2.3.2 两个调节器的作用.. .........................................18
 2.4 转速环参数选择和设计.............................................18
 2.4.1电流调节器的设计...........................................19
        2.4.2 转速环的设计.............................................. 24
    2.5 给定积分器的设计.................................................28
 2.6 脉冲部分的设计与计算.............................................30
 2.6.1 同步变压器的选择 .......................................... 30
 2.6.2 移相触发器的选择 .......................................... 30
第3章  基于MATLAB的控制系统分析与校正............................... 35
 3.1 转速、电流双闭环直流调速系统的动态数学模型........................35
第4章  直流电源的设计.................................................. 41
 4.1  直流电源的设计............................................. 41
 4.2  +24v直流电源的设计 ............................................ 42
第5章  系统工作过程分析................................................ 44
结 论....................................... ........................... 46
参考文献................................................................ 47
致 谢   ................................................................ 48

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