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运动控制系统的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解运动控制系统的基本概念、组成和分类。
2. 学生能掌握运动控制系统中常见传感器的原理和应用。
3. 学生能描述运动控制系统的执行机构工作原理及其特点。
4. 学生了解运动控制算法的基本原理，如PID控制、模糊控制等。
技能目标：1. 学生具备运用所学知识分析和解决实际运动控制问题的能力。
2. 学生能设计简单的运动控制系统，并进行仿真实验。
3. 学生能熟练使用相关软件和工具进行运动控制系统的调试与优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对运动控制系统相关技术的兴趣，激发学习热情。
2. 学生养成合作、探究的学习习惯，培养团队协作精神。
3. 学生认识到运动控制系统在工程实际中的应用价值，增强社会责任感。
课程性质：本课程为电子信息工程及相关专业高年级学生的专业课程，旨在帮助学生掌握运动控制系统的基本原理、设计方法和实际应用。
学生特点：学生已具备一定的电子、电气和控制系统基础，具有较强的学习能力和实践操作能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力和创新能力培养。
通过本课程的学习，使学生具备运动控制系统设计、调试和应用的能力。
教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 运动控制系统概述- 运动控制系统的基本概念、组成和分类- 运动控制系统的发展及应用领域2. 运动控制系统传感器- 常见运动控制传感器的工作原理、特性及应用- 传感器的选型及接口技术3. 执行机构- 电动伺服电机、步进电机、液压气动执行机构的工作原理及特点- 执行机构的控制策略及性能分析4. 运动控制算法- PID控制算法原理及其在运动控制中的应用- 模糊控制、神经网络等其他先进控制算法介绍5. 运动控制系统设计- 系统建模、控制器设计及仿真- 硬件在环（HIL）仿真与实验- 运动控制系统调试与优化6. 运动控制系统实例分析- 分析典型运动控制系统的设计过程及解决方案- 案例教学，培养学生的实际操作能力教学内容安排与进度：- 第1周：运动控制系统概述- 第2-3周：运动控制系统传感器- 第4-5周：执行机构- 第6-7周：运动控制算法- 第8-9周：运动控制系统设计- 第10周：运动控制系统实例分析教材章节关联：本课程教学内容与教材中第3章“运动控制系统”相关内容相衔接，涵盖第3章中的3.1-3.5节。
电机运动控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电机运动控制的基本原理，掌握电机类型、特点及其在自动化领域的应用。
2. 学生能描述电机运动控制中涉及的关键参数，如电压、电流、转速和转矩等，并理解它们之间的关系。
3. 学生能掌握电机运动控制的基本电路及其工作原理，包括启动、停止、正反转和速度控制等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的电机运动控制电路，并进行模拟实验。
2. 学生能够通过编程实现对电机运动参数的调节，实现对电机运动的精确控制。
3. 学生能够运用电机运动控制知识解决实际生活中的问题，具备一定的动手操作和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对电机运动控制技术的兴趣，提高学习积极性。
2. 学生在团队合作中学会沟通、协作，培养团队精神和责任感。
3. 学生能够认识到电机运动控制在工业自动化等领域的重要性，增强对科技创新和社会发展的关注。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，要求学生将理论知识与实际操作相结合，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生为初中生，对电机运动控制有一定的基础知识，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，引导学生主动参与课堂讨论和实验操作，提高学生的实际操作能力。
同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导，使每个学生都能达到课程目标。
通过课程学习，学生能够将所学知识应用于实际生活中，实现学习成果的转化。
二、教学内容1. 电机原理与类型：介绍电机的基本原理、分类及各类电机的特点和应用场景，重点关注直流电机和交流电机的结构和工作原理。
教材章节：第一章《电机原理与类型》2. 电机运动控制参数：讲解电机运动控制中涉及的关键参数，如电压、电流、转速和转矩等，并分析它们之间的关系。
教材章节：第二章《电机运动控制参数》3. 电机运动控制电路：介绍电机运动控制的基本电路，包括启动、停止、正反转和速度控制等，分析各电路的工作原理。
运动控制课程设计-不可逆直流PWM双闭环调速系统运动控制课程设计-不可逆直流PWM双闭环调速系统一、设计背景和目的随着工业自动化的快速发展，运动控制系统的应用越来越广泛。
其中，不可逆直流PWM双闭环调速系统在许多场合具有重要作用。
本设计旨在加深对运动控制理论的理解，通过实际操作，掌握不可逆直流PWM双闭环调速系统的设计方法。
二、系统概述不可逆直流PWM双闭环调速系统主要包括电流反馈环和速度反馈环。
电流反馈环主要用于控制电流，速度反馈环则主要用于控制转速。
通过两个环路的协同作用，实现对电机转速的精确控制。
三、系统设计1.硬件设计本系统主要由功率电路、控制电路、检测电路和驱动电路组成。
功率电路包括PWM逆变器和整流器，用于实现直流电转换为交流电，并根据控制信号调节输出电压。
控制电路主要包括控制器和算法，用于实现对电流和转速的反馈控制。
检测电路包括电流检测和速度检测，用于实时监测电流和转速。
驱动电路包括PWM驱动器和H桥驱动器，用于驱动电机旋转。
2.软件设计本系统的软件部分主要包括电流控制环和速度控制环的实现。
电流控制环通过比较实际电流与设定电流的差值，运用PI（比例积分）控制算法调节PWM逆变器的输出电压，以实现对电流的精确控制。
速度控制环则通过比较实际速度与设定速度的差值，运用PI控制算法调节PWM驱动器的占空比，以实现对转速的精确控制。
两个环路之间采用串联连接，电流控制环作为速度控制环的内环，以实现对电流和转速的高效控制。
四、测试与分析1.测试方法为验证本系统的性能，需要进行电流控制环测试和速度控制环测试。
在电流控制环测试中，设定电流值，观察实际电流是否能够快速、准确地跟踪设定值。
在速度控制环测试中，设定转速值，观察实际转速是否能够快速、准确地跟踪设定值。
2.结果分析通过测试，可以发现本系统在电流控制环和速度控制环方面均具有较好的性能。
在电流控制环测试中，实际电流能够快速、准确地跟踪设定值，跟踪误差较小。
运动控制系统课程设计设计名称双闭环直流调速系统专业班级自动化10—3学号**********姓名王韶雨指导教师李铁鹰运动控制系统课程设计设计名称双闭环直流调速系统专业班级自动化10—3学号**********姓名张浩宇指导教师李铁鹰目录一、设计任务 (2)1、设计对象参数 (2)2、性能指标 (2)3、课程设计的主要内容和要求 (2)3.1电力拖动不可逆直流调速系统主电路的设计 (2)3.2控制电路的设计 (2)二、电力拖动不可逆直流调速系统主电路的设计 (3)1、整流电路和整流器件的选择 (3)2、整流变压器参数的计算 (3)3、整流器件的保护 (4)4、平波电抗器参数的计算 (4)5、触发电路的选择 (4)三、直流双闭环调速系统原理图设计 (5)1系统的组成 (5)2系统的电路原理图 (6)3直流双闭环调速系统调节器设计 (6)3.1获得系统设计对象 (8)3.2电流调节器的设计 (6)3.3转速调节器的设计 (11)四、系统起动过程分析 (16)一、设计任务1、设计对象参数（1）P nom=30KW （2）U nom=220V （3）I nom=136A（4）n nom=1460r/min （5）R a =0.2Ω（6）R Σ=0.6Ω（7）C e=0.2 v.min/r （8）RΣ=0.18Ω（9）K S=42（10）T oi=0.002 s （11）T0=0.01 s （12）λ=1.5（13）U*nm=8 V (14)U*im=8 V2、性能指标σi≤5% σn≤10% 3、课程设计的主要内容和要求3.1电力拖动不可逆直流调速系统主电路的设计（1）整流电路和整流器件的选择（2）整流变压器参数的计算（3）整流器件的保护（4）平波电抗器参数的计算（5）触发电路的选择3.2控制电路的设计（1）建立双闭环不可逆直流调速系统的动态数学模型（2）电流调节器的设计计算（3）转速调节器的设计计算二、电力拖动不可逆直流调速系统主电路的设计1、整流电路和整流器件的选择目前在各种整流电路中，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路，其原理图如图1所示，其中阴极连接在一起的三个晶体管（VT1，VT3，VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的三个晶体管（VT4，VT6，VT2）称为共阳极组。
plc运动控制技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握PLC（可编程逻辑控制器）的基本原理和运动控制技术的基础知识。
2. 使学生了解并能够解释PLC在工业运动控制中的应用场景和优势。
3. 让学生掌握PLC编程中与运动控制相关的基本指令和编程逻辑。
技能目标：1. 培养学生能够运用PLC进行简单的运动控制系统的设计、编程和调试能力。
2. 培养学生通过分析实际运动控制需求，设计出合理的PLC控制方案的能力。
3. 提高学生团队协作能力和实际问题解决能力，能在小组项目中有效沟通和协作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对PLC运动控制技术产生浓厚的兴趣，激发学生探究工业自动化领域的热情。
2. 培养学生具有创新意识和实践精神，敢于面对挑战，勇于尝试新的解决方案。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观，认识到技术在生产生活中的重要性和责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，以理论讲授和实验操作相结合的方式进行。
学生特点：学生具备一定的电气基础和编程知识，具有较强的动手能力和好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养学生的创新能力和实际操作技能。
在教学过程中，将课程目标分解为具体可衡量的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. PLC基本原理与结构：介绍PLC的组成、工作原理、性能指标等，对应教材第一章内容。
2. PLC编程基础：讲解PLC编程语言、基本指令、编程逻辑，对应教材第二章内容。
3. 运动控制基础：介绍运动控制的基本概念、类型和常用的运动控制器件，对应教材第三章内容。
4. PLC在运动控制中的应用：分析实际应用案例，讲解PLC在运动控制中的接线方式、程序设计方法等，对应教材第四章内容。
5. 运动控制系统的设计与调试：学习运动控制系统的设计步骤、调试方法及故障排查技巧，对应教材第五章内容。
6. 实践操作：安排学生进行实验操作，包括PLC编程、运动控制系统的搭建和调试，结合教材附录中的实验指导书进行。
运动控制系统二十四寸圆盘拉伸机直流调速系统的设计学院：班级：学号：姓名：指导老师：日期：前言《运动控制系统》是普通高等工科学校自动化专业和控制相关专业的主要课程，而本次运动控制系统工程基础课程设计是在学习完《运动控制系统》这门课程后一个重要性的实践性教学环节，通过把理论知识运用于实践，加深对这门课程的理解和掌握其精髓，通过实践巩固理论知识，实现理论与实践的完美结合，为今后解决实际问题打下坚实的基础。
同时也加强实践意识，培养迅速把理论知识运用于实践的能力。
在《运动控制系统》理论课程中，我们学习了闭环控制的直流调速系统，双闭环直流调速和调节器的工程设计，直流调速系统的数字控制，可逆直流调速系统，闭环控制的异步电机变压调速系统，笼型异步电机变频变压调速系统等方面的知识。
通过该课程设计可以进一步对所学知识的掌握，了解电机调速控制系统的基本原理和设计方法，培养独立分析问题和解决问题的能力。
并对工业自动化中的相关常识得到了解，同时对工业自动化的各种绘图工具进行深层次的掌握，训练作为一名控制工程师在各个方面的综合能力，为今后在工作岗位上奠定扎实的基础。
众所周知，直流电机在现代工业中是一种很重要的电机．它可以作电动机使用，也可以作发电机使用，此外还有其它特殊的用途。
直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
近年来，在电力电子变换器中以晶闸管为主的可控器件已经基本被功率开关器件所取代，因而变换技术也由相位控制转变成脉宽调制（PWM）；交流可调拖动系统正逐步取代直流拖动系统。
然而，直流拖动控制毕竟在理论上和实践上都比较成熟，而且我国早期的许多工业生产机械都是采用直流拖动控制系统，所以它在工业生产中还占有相当大的比重，短时间内不可能完全被交流拖动系统所取代。
目录第一章设计概述 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计内容 (1)1.3 课题设计要求 (1)第二章调速方案选择 (3)2.1 直流调速的一般原理 (3)2.2 开环直流调速系统 (4)2.3 转速负反馈直流调速系统 (5)2.4 带电流截止负反馈的直流调速系统 (7)2.5 双闭环直流调速系统 (8)第三章调速系统主回路的设计 (11)3.1主回路的电气原理图 (11)3.2主电路的过电压和过电流保护 (12)3.3主回路的参数计算 (12)3.3.1确定变压器T的参数，变压器为消除三次谐波而采用Y接法。
《运动控制系统》课程设计任务书一、设计目的与任务课程设计的主要目的是通过设计某直流电机调速系统或交流电机的调速系统或者应用交直流电机的调速的控制系统的设计实践，了解一般电力拖动与控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电力拖动与控制系统设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
二、教学内容及基本要求在接到设计任务书后，按原理设计和工艺设计两方面进行。
1．原理图设计的步骤1)根据要求拟定设计任务。
2)根据电力拖动与控制系统的设计要求设计主电路。
3)根据主电路的控制要求设计控制回路4)要考虑保护环节，如过电压、过电流等的保护。
5)总体检查、修改、补充及完善。
主要内容包括：6)进行必要的参数计算和设计必要的软件控制流程。
7)正确、合理地选择各电器元器件，按规定格式编制元件明细表。
2．工艺设计步骤1)根据电力拖动与控制系统的任务书的设计要求，或者根据运用电力拖动调速等的设计控制对象及工艺的要求，进行分析。
2)选择合适的设计方案，论证设计方案的合理性。
3)根据设计方案设计合适的电力拖动与控制系统的或运用电力拖动调速的控制系统的主电路和控制电路，并画出相应比较相尽得电路图。
4)进行相应的参数进算，包括电子元器件的参数的计算与选取。
5）软件设计至少要包含比较完整的软件设计流程图。
要求学生能独立完成课程设计内容。
达到本科毕业生应具有的基本设计能力。
三、课程教学的特色说明要求学生掌握一定的理论基础知识，同时具备一定的实践设计技能，并且能够电力拖动与控制系统课程中讲授的内容结合实际情况进行系统设计以及编程。
课程设计任务书1学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：信息工程系题目：三相全控桥式晶闸管-电动机系统设计与仿真一、初始条件：1．直流电动机额定参数： P N=10KW, U N=220V, I N =50A,n N =1000r/min，电枢电阻Ra=0.5Ω，总电阻为1Ω，电流过载倍数λ＝1.5，电枢电感L D=7mH，励磁电压U L=220V 励磁电流I L=1.6A，使用三相桥式可控整流电路，直流电动机负载，工作于电动状态。
进线交流电源：三相380V。
2. 性能参数：直流输出电压0-220V，最大输出电流75A，保证电流连续的最小电流为5A。
转速和电流稳态无差，转速超调量小于10％、电流超调量不超过5％。
二、要求完成的主要任务：1.三相全控桥式主电路设计（包括整流变压器参数计算，整流元件定额的选择，平波电抗器电感量的计算等）,讨论晶闸管电路对电网及系统功率因数的影响。
2.触发电路设计。
触发电路选型（可使用集成触发器），同步信号的定相等。
3.晶闸管的过电压保护与过电流保护电路设计。
4.ASR和ACR的设计。
5.给出仿真模型及晶闸管，直流侧的电压电流仿真波形，提供总电路图。
三、设计报告撰写要求1.内容要求一般要求包括如下内容：⑴目录编制课程设计的目录，目录的各级标题按照章节顺序排列，统一用阿拉伯数字表示，一级标题为1,2,3，二级标题为1.1,1.2,1.3，三级标题为1.1.1,1.1.2等。
⑵绪论课程设计正文前的引言。
应对课题研究的目的意义，研究现状，课题研究内容，预期研究目标等进行综合论述。
⑶正文是课程设计的主体，根据任务书要求的设计内容完成设计任务。
应对系统总体设计方案的实用性和可行性进行论证，设计系统主电路及控制驱动电路，说明系统工作原理，给出系统参数计算过程，给出仿真模型和仿真结果，并对结果进行分析。
电路图纸、元器件符号及文字符号应符合国家标准。
课程设计说明书应严格按统一格式打印，资料齐全，坚决杜绝抄袭，雷同现象。
《运动控制系统课程设计》《运动控制系统》课程设计一、性质和目的自动化专业、电气工程及其自动化专业的专业课，在学完本课程理论部分之后，通过课程设计使学生巩固本课程所学的理论知识，提高学生的综合运用所学知识，获取工程设计技能的能力；综合计算及编写报告的能力。
二、设计内容1.根据指导教师所下达的《课程设计任务书》课程设计。
2.主要设计内容包括：（１）根据任务书要求确定总体设计方案（２）主电路设计：主电路结构设计（结构选择、器件选型、考虑器件的保护）、变压器的选型设计；（３）控制电路设计：控制方案的选择、控制器设计（４）保护电路的选择和设计（５）调速系统的设计原理图，调速性能分析、调速特点 3.编写详细的课程设计说明书一份，并画出调速系统的原理图。
三、设计目的1.熟练掌握主电路结构选择方法、主电路元器件的选型计算方法。
2.熟练掌握保护方式的配置及其整定计算。
3.掌握触发控制电路的设计选型方法。
4.掌握速度调节器、电流调节器的典型设计方法。
5.掌握绘制系统电路图绘制方法。
6.掌握说明书的书写方法。
四、对设计成品的要求1.图纸的要求：1）图纸要符合国家电气工程制图标准； 2）图纸大小规范化； 3）布局合理、美观。
2.对设计说明书的要求 1）说明书中应包括如下内容①目录②课题设计任务书；③调速方案的论证分析（从经济性能和技术性能方面进行分析论证）和选择；④所要完成的设计内容⑤变压器的接线方式确定和选型；⑥ 主电路元器件的选型计算过程及结果；⑦控制电路、保护电路的选型和设计；⑧调速系统的总结线图系统电路设计及结果。
2）说明书的书写要求①文字简明扼要，理论正确，程序功能完备，框图清楚明了。
②字迹工整；书写整齐，参照教务系统中的毕业论文的格式要求。
直流电机调速系统设计任务书1组：直流他励电动机：功率PN＝1.1kW，额定电压UN=220V，额定电流IN=6.7A，磁极对数P=1，nN=1500r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻Ra=2.34Ω,主电路总电阻R＝7Ω，L∑＝246.25mH(电枢电感、平波电感和变压器电感之和)，Ks=58.4，机电时间常数Tm=116.2ms，滤波时间常数Ton=Toi=0.00235s，过载倍数λ＝1.5，电流给定最大值Uim*=10V，速度给定最大值Un*=10V。
《运动控制系统》课程设计报告时间2014.10 _学院自动化 _专业班级自1103 _姓名曹俊博__学号指导教师潘月斗 ___成绩 _______摘要本课程设计从直流电动机原理入手，建立V-M双闭环直流调速系统，设计双闭环直流调速系统的ACR和ASR结构，其中主回路采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电，触发器采用KJ004触发电路，系统无静差；符合电流超调量σi≤5%；空载启动到额定转速超调量σn≤10%。
并详细分析系统各部分原理及其静态和动态性能，且利用Simulink对系统进行各种参数给定下的仿真。
关键词：双闭环；直流调速；无静差；仿真AbstractThis course is designed from DC motor, establish the principles of V-M double closed loop DC speed control system design, the double closed loop dc speed control system and the structure, including ACR ASR the main loop thyristor three-phase bridge type all control the power supply and trigger the rectifier circuit KJ004 trigger circuit, the system without the static poor; Accord with current overshoots sigma I 5% or less; No-load start to the rated speed overshoot sigma n 10% or less. And detailed analysis of the system principle and the static and dynamic performance, and the system of simulink to various parameters set simulation.Key Words：double closed loop；DC speed control system；without the static poor；simulation目录摘要 (11)Abstract (11)引言 (11)1 实验内容 (22)2实验设备 (22)3 实验设计原理 (22)3.1 V-M系统原理 (22)3.2 三相桥式整流电路 (22)3.3 保护电路部分 (33)3.4 直流电源电路 (44)3.5 VT触发电路 (44)3.6 ASR控制电路 (55)3.7 ACR控制电路 (77)3.7 电流检测电路 (77)3.7 转速检测电路 (88)4 系统工作原理 (88)5 调节器参数的计算过程 (99)5.1 参数以及设计要求 (99)5.2 相关参数计算 (1010)5.3 电流环设计 (1010)5.4 转速环设计 (1313)6 Matlab仿真 (1717)6.1 启动过程仿真 (1717)7心得体会 (19)参考文献 (21)附录 (22)1 主电路原理图 (22)2 仿真模型图 (22)3启动波形图 (23)引言《运动控制系统》课程设计需综合运用所学知识针对一个较为具体的控制对象或过程进行系统设计、硬件选型。
通过课程设计，可以对理论知识融会贯通，培养同学们的系统设计能力，使同学们达到以下能力训练：（1）调查研究、分析问题的能力；（2）使用设计手册、技术规范的能力；（3）查阅文献的能力；（4）制定设计方案的能力；（5）计算机应用的能力；（6）设计计算和绘图的能力；（7）语言文字表达的能力。
本次设计的内容的具体内容是主电路及其保护电路设计，转速、电流调节器及其限幅电路的设计。
双闭环V-M调速系统中主电路电流调节器及转速调节器的设计1 实验内容（1）主回路及其保护系统的设计；（2）转速、电流调节器及其限幅电路的设计；2实验设备1、装有matlab的PC机一台3 实验设计原理3.1 V-M系统原理V-M系统的系统原理图如下。
图中VT是进闸管整流电路，为直流电机提供可控直流电源，GT是晶闸管整流电路的控制器，称为调节触发装置（简称触发器）。
通过调节触发装置GT的控制电压Uc来移动脉冲的相位，即可改变平均整流电压Ud，从而实现平滑调速。
晶闸管-电动机调速系统（V-M系统）主电路原理图如图3-1。
图3-1晶闸管-电动机调速系统（V-M系统）主电路原理图3.2 三相桥式整流电路三相整流电路是电机的可控供电电源。
三相桥式全控整流电路必须有两只晶闸管同时导通才能构成电流回路，其中一只在共阴组，另外一只在共阳组，而且这两只导通的管子不在同一相内。
因此，负载电压是两相电压之差，即线电压，一个周期内有六次脉动，它为线电压的包络线。
晶闸管在一个周期内导通120°，关断240°，管子换流只在本组内进行，每隔120°换流一次。
出发脉冲需宽脉冲或双窄脉冲，共阴极组及共阳极组内各管脉冲相位差为120°，接在同一相的不同管子脉冲相位差为180°。
晶闸管按顺序轮流导通，相邻顺序管子脉冲相位差为60°，即每隔60°换流一次。
晶闸管承受的最大反向电压为变压器二次侧线电压的电压峰值。
图3-2 晶闸管-电动机调速系统（V-M系统）主电路原理图3.3 保护电路部分选用用储能元件吸收生产过电压的能量的保护。
使用RC吸收电路，这种保护可以把变压器绕组中释放出的电磁能量转化为电容器的电场能量储存起来。
由于电容两端电压不能突变，所以能有效抑制过电压，串联电阻消耗部分产生过电压的能量，并抑制LC回路的震动。
晶闸管对过电压很敏感，当正向电压超过其断态重复峰值值电压一定值时，就会误导通，引发电路故障；当外加的反向电压超过其反向重复峰值电压一定值时，晶闸管将会立即损坏。
因此，必须研究过电压的产生原因及抑制过电压的方法。
过电压产生的原因主要是供给的电压功率或系统的储能发生了激烈的变化，使得系统来不及转换，或者系统中原来积聚的电磁能量不能及时消散而造成的。
本设计采用如图3-3阻容吸收回路来抑制过电压。
图3-3 阻容保护电路由于本系统是不可逆控制系统，电机不能反转。
可以设想，如果系统突然断电，电机的电流突然下降。
感应电动势为：晶闸管开关的时间是毫秒级的，所以dt非常小，U非常大。
也就是说，给电机供电的电源突然断开后，电机将产生很大的反电动势。
这个电动势对晶闸管是次冲击，在反复的冲击下，晶闸管会被击穿而不受控制，造成整个电路瘫痪。
因此为了防止这个电压突然加在晶闸管上，所以在电机两端可以并联一个RC电路，R用来消耗电路中的电能，防止RLC振荡，C用来缓冲电机两端的电压，防止电压突变。
图3-4 电机两端RC保护电路除此之外，主电路中还应该设计保险，当系统出现异常之后，能立即断电保护主电路。
3.4 直流电源电路由于运放和触发电路中的器件均需要使用直流电源，所以电路中包含直流电源部分。
直流电源需要先经过整流，滤波，稳压最后得到+15V和-15V的电源。
整流桥使用的是桥式整流电路，滤波电路使用的是大容量电解电容。
稳压使用的是78系列的线性稳压芯片7815和7915芯片。
图3-5 整流稳压电路3.5 VT触发电路晶闸管是半控器件，导通需要触发脉冲。
触发脉冲可以使用模拟电路搭建，但是稳定性不可靠，因此实际电路中多使用集成电路。
由于VM系统正在被PWM系统替代，网上的这方面的资料匮乏，所以这里使用一个虚拟的触发脉冲产生器件。
实际中，产生的脉冲不是单窄脉冲还是双脉冲或者单宽脉冲。
这样可以保证导通的晶闸管均有脉冲。
图3-6 VT 脉冲触发电路 3.6 ASR 控制电路转速调节器ASR 调节转速，用电流调节器ACR 调节电流。
ASR 与ACR 之间实现串级连接，即以ASR 的输出电压Ui 作为电流调节器的电流给定信号，再用ACR 的输出电压Uc 作为晶闸管触发电路的移相控制电压。
从闭环反馈的结构上看，转速环在外面为外环，电流环在里面为内环。
为了获得良好的静。
动态性能，转速和电流两个调节器都采用具有输入、输出限幅电路的PI 调节器，且转速与电流都采用负反馈闭环。
ASR 是转速调节器，一般为了有较高的精度，使用PI 调节器。
PI 调节器的传递函数为：(1)()n nASR n K s W s s ττ+=ASR 的加入使外环转速环成为II 型系统环节，所以可对负载变化产生的扰动起主要抗扰作用，且由于ASR 作为ACR 的输入，使得转速n 很快地跟随给定电压变化，稳态时可减小转速误差。
通常，调节器输出的限幅方法有三种，一种是采用二极管钳位的外限幅电路，一种是采用二极管钳位的负反馈内限幅电路，第三种是采用晶体三极管负反馈内限幅电路。
在这里，我们采用第一种限幅方式，即二极管钳位的外限幅电路。
图3-7 二极管钳位限幅电路图3-8 稳压管钳位的外限幅电路由于PI调节器的传感器的传递函数可以知道，PI调节器在模拟电路中表现为比例放大电路和积分电路。
图3-9 ASR控制电路图中R3为滑动变阻器，是转速的设定端。
这个信号经过放大后，与实际的转速信号进行比较，所得差分信号，然后对差分信号进行比例积分运算。
得到信号必须要进行限幅，这里使用的是二极管钳位限幅。
3.8 ACR 控制电路ACR 为电流调节器，为了获得良好的静、动态性能，电流调节器一般均采用PI 调节器。
由图可知，ACR 的传递函数为：(1)()i i ACR i K s W s s ττ+=ACR 的加入使作为内环的电流环成为I 型系统环节，使电流紧紧跟随其给定电压（即外环调节器的输量）变化，实现了时间最优控制。
同ASR 调节器一样，PI 调节器包含一个比例环节和一个积分环节。
用模拟电路实现的方式如下：图3-10 ACR 控制电路上面电路中，U*i 为电流的设定值。
该信号经过放大之后与实际电流值进行比较。
所得的信号进行比例积分计算，其输出信号为Uc 即整流电路的控制信号。
同样为了限制输出上限和下限，使用了二极管钳位电路。
3.9 电流检测电路电枢电流检测的方法有多种，这里使用点数串联电阻的方法。
图3-11 电流检测电流检测电路上图是一个差分信号放大电路，放大的信号经过一个电压跟随器输出。
输出的信号作为电流环的反馈信号。
上图的计算公式为：3.10 转速检测电路控制电路最终的控制的目标就是电机的转速。
因此，任何电机调速系统中，必定存在转速检测电路。
检测电机的转速有多种方式，数字电路中有码盘电路，或者编码器，在模拟电路中一般使用测速电机。
