电力拖动控制系统课程设计任务书

《电力拖动自动控制系统》课程设计计划、任务与指导书一、课程设计的目的通过电力拖动自动控制系统的设计、了解一般交直流调速系统设计过程及设计要求,并巩固交直流调速系统课程的所学内容,初步具备设计电力拖动自动控制系统的能力。

为今后从事技术工作打下必要的基础。

二、课程设计的要求1、熟悉交直流调速系统设计的一般设计原则,设计内容以及设计程序的要求。

2、掌握控制系统设计制图的基本规范,熟练掌握电气控制部分的新图标。

3、学会收集、分析、运用自动控制系统设计的有关资料和数据。

4、培养独立工作能力、创造能力及综合运用专业知识解决实际工程技术问题的能力。

三、课程设计的内容完成某一给定课题任务,按给出的工艺要求、运用变频调速对系统进行控制。

四、进度安排:共1.5周本课程设计时间共1.5周,进度安排如下:1、设计准备,熟悉有关设计规范,熟悉课题设计要求及内容。

(1.5天2、分析控制要求、控制原理设计控制方案(1.5天3、绘制控制原理图、控制流程图、端子接线图。

(2天4、编制程序、梯形图设计、程序调试说明。

(1.5天5、整理图纸、写课程设计报告。

(1.5天五、课程设计报告内容完成下列课题的课程设计及报告(课题工艺要求由课程设计任务书提供1.退火炉温度控制系统2.变频液位自动控制系统设计3.变频流量自动控制系统设计4.变频供水系统设计5.变频调速恒张力控制系统设计6 变频器在印染机械多电机同步调速系统中应用7..线缆设备恒张力变频器控制设计8 空气压缩机变频调速的设计六、参考书1.陈伯时主编电力拖动自动控制系统(第二版, 机械工业出版社19921.陈伯时, 陈敏逊. 交流调速系统. 机械工业出版社19982.张燕宾著SPWM变频调速应用技术机械工业出版社19973.王兆义主编²《可编程控制器教程》主编4.徐世许主编²《可编程控制器教程原理、应用、网络》主编5.《工厂常用电气设备手册》(第2版上、下册中国电力出版社1.退火炉温度控制系统退火炉温度控制系统由一台上位机操作台、一台SIEMENS S7-200 PLC 控制柜、一台变频器控制柜,3台风机,3台水煤浆输送泵组成。

电气与电子信息工程学院《控制系统课程设计》课程设计报告名称：直流调速系统设计及仿真和串级调速系统建模及仿真专业名称：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：设计地点：课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作部门：一、课程设计题目：直流调速系统设计及仿真和串级调速系统建模及仿真二、设计目的：《控制系统课程设计》是继“自动控制系统”课之后开设的实践性环节课程。

由于它是一门理论深、综合性强的专业课，单是学习理论而不进行实践将不利于知识的接受及综合应用。

本课程设计将起到从理论过渡到实践的桥梁作用,通过该环节训练达到下述教学目的：1、通过课程设计，使学生进一步巩固、深化和扩充在交直流调速及相关课方面的基本知识、基本理论和基本技能，达到培养学生独立思考、分析和解决问题的能力。

2、通过课程设计，让学生独立完成一项直流或交流调速系统课题的基本设计工作，使学生熟悉设计过程，了解设计步骤，达到培养学生综合应用所学知识能力、培养学生实际查阅相关设计资料能力的目的、培养学生工程绘画和编写设计说明书的能力。

3、通过课程设计，提高学生理论联系实际，综合分析和解决实际工程问题的能力。

通过它使学生理论联系实际，以实际系统作为实例，对系统进行分析设计，掌握控制系统设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范、设计步骤方法及系统调试步骤。

通过设计培养学生严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风。

培养学生的创新意识和创新精神，为今后走向工作岗位从事技术打下良好基础。

三、课程设计内容（含技术指标）1．直流调速系统设计及仿真题目和设计要求：(2)技术数据１．电枢回路总电阻取Ｒ＝２Ｒa ；总飞轮力矩：225.2a GD GD =。

２．其他参数可参阅教材中“双闭环调速系统调节器的工程设计举例”的有关数据。

３．要求：调速范围Ｄ＝10，静差率Ｓ≤５％：稳态无静差，电流超调量%5%≤i σ；启动到额定转速时的转速退饱和超调量%10≤n σ。

《电力拖动与运动控制系统》课程设计任务书2011-2012第2学期设计专题题目：双闭环直流调速系统的设计一、课程设计的目的课程设计是教学计划规定的一个重要教学环节，是一个综合运用所学知识的过程。

本课程设计不仅需要控制理论、程序设计等方面的基础知识，而且还需要具备一定的生产工艺知识。

设计包括确定控制任务、系统总体方案设计、硬件系统设计、控制软件的设计等，以便使学生掌握微型计算机控制系统设计的总体思路和方法。

二、设计内容和要求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使用，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。

针对附录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. 根据直流调速系统的要求，制定系统总体方案，主要包括如下方面：(1) 对现有的直流调速产品进行调查，并运行所学知识加以分析。

要求必须给出一种具有代表性的直流调速产品，并给出系统控制框图；(2) 给出本设计中拟采用的主电路拓扑结构，并给出选择依据；(3) 采用数字处理器作为控制器，对目前调速系统中采用的数字处理器进行调查，并选择一款用于本系统的数字处理器。

2. 直流调速系统的主电路设计，针对总体方案中选定的主电路拓扑结构，并结合附录中提供的直流电机参数进行如下设计：(1) 功率器件的选型，要求给出依据；(2) 针对所选择的功率器件，给出其触发或驱动电路的原理图，并对驱动电路的原理简要说明；(3) 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；(4) 要求在主回路设计中需给出相应的保护电路。

3. 直流调速系统的控制理论(2) 根据直流电动机和主回路参数，确定动态结构框图的具体参数；(3) 运用工程化设计方法对直流调速系统的调节器进行参数设计，要求必须给出限幅的具体参数及依据；(4) 根据设计的PI调节器参数，要求给出带有内外限幅的PI调节器的模拟量电路图；(5) 给出直流调速系统的完整结构框图。

安徽工程大学课程设计说明书课程设计名称：课程设计题目：指导教师：专业班级：学生姓名：学号：起止日期：总评成绩：某金属加工机床主轴运动控制系统，采用Z2—71型直流电动机拖动，参数如下：额定功率P nom = 10 Kw额定电压U nom = 220 V额定电流I nom = 55 A额定转速n nom=1000 r.p.m飞轮矩GD2 = 1.0 Kg-m2（考虑系统总飞轮矩扩大一倍）励磁方式采用他励（220V）根据生产工艺的要求，调速系统的性能指标为：调速范围 D = 20静差率S≤5 %电动机空载起动到额定转速的时间t s≤2秒负载基本为恒转矩性质，车间交流电源为三相五线制，试设计一个满足要求的机床主轴运动不可逆调速系统。

设计内容：（1）系统方案分析、比较、选择；（2）系统主电路设计及功率元件计算、选择；（3）控制电路设计及系统动、静态参数计算；（4）绘制系统原理图设计成品：设计说明书一份，系统原理图一张（A3号图纸）某金属加工机床主轴运动控制系统，采用Z2—52型直流电动机拖动，参数如下：额定功率P nom = 7.5 Kw额定电压U nom = 440 V额定电流I nom = 20 A额定转速n nom = 1500 r.p.m电枢电阻Ra=0.3飞轮矩GD2 = 0.5 Kg-m2（考虑系统总飞轮矩扩大一倍）励磁方式采用他励（220V）根据生产工艺的要求，调速系统的性能指标为：调速范围D = 30静差率S≤10 %电动机空载起动到额定转速的时间t s≤2秒负载基本为恒转矩性质，车间交流电源为三相五线制，试设计一个满足要求的机床主轴运动不可逆调速系统。

设计内容：（1）系统方案分析、比较、选择；（2）系统主电路设计及功率元件计算、选择；（3）控制电路设计及系统动、静态参数计算；（4）绘制系统原理图设计成品：设计说明书一份，系统原理图一张（A3号图纸）某金属加工机床主轴运动控制系统，采用Z2—42型直流电动机拖动，参数如下：额定功率P nom = 2.2 Kw额定电压U nom = 180 V额定电流I nom = 15.6 A额定转速n nom= 1000 r.p.m飞轮矩GD2 = 0.4 Kg-m2（考虑系统总飞轮矩扩大一倍）励磁方式采用他励（220V）根据生产工艺的要求，调速系统的性能指标为：调速范围 D = 25静差率S≤5 %电动机空载起动到额定转速的时间t s≤2秒负载基本为恒转矩性质，车间交流电源为三相五线制，试设计一个满足要求的机床主轴运动不可逆调速系统。

电气控制系统设计任务书
一、课题名称：电气控制系统设计
二、指导教师：于玲
三、设计目的
通过对皮带运输机电气控制系统设计，是学生初步掌握电气控制系统的设计方法，以及电气常用元器件的选型；是学生初步具有控制系统主电路、控制电路的分析和设计方法；同时使学生掌握电气线路原理图的绘制方法，为今后走上工作岗位应用电气控制基本理论知识奠定良好的基础。

四、原始资料
某建筑工地采用皮带运输机运送沙料，其工作示意图由下图所示：
（1）启动时，顺序为3#、2#、1# 电动机，并要有一定的时间间隔，以免沙料在皮带上堆积，造成后面的皮带重载起动
（2）电动机的停车顺序为1#、2#、3# ，且应有一定的时间间隔，以保证停车后皮带上不残存沙料
（3）无论哪台电动机过载，所有电动机必须按顺序停车，以免
造成沙料堆积
（4）线路应有失压、过载、短路等保护环节
五、设计主要内容
1、设计主电路
2、设计基本控制电路
3、设计保护环节，完善控制电路
4、对线路工作原理进行分析，最后审查确定线路的可靠性
5、完成器件选型。

二○一一～二○一二学年第二学期信息科学与工程学院课程设计报告书课程名称：电力拖动自动控制系统程设计班级：学号：姓名：指导教师：**二○一二年六月一、 题目、任务及要求题目：在一个由晶闸管整流装置供电的转速、电流双闭环调速系统中，已知电动机的额定数据为：N P ＝60KW ，N U ＝220V ，N I ＝308A ，N n =1000 r/min ，电动势系数e C =0.196V .min/r ，主回路电阻R ＝0.18Ω，触发整流环节的放大倍数s K ＝35，等效惯性时间常数0.00333s T =s 。

电磁时间常数l T ＝0.012s ，机电时间常数m T ＝0.12s ，电流反馈滤波时间常数oi T ＝0.0025s ，转速反馈滤波时间常数on T ＝0.015s 。

额定转色时的给定电压*()10n N U V =，调节器ASR ，ACR 饱和输出电压*10im U V =， 6.5cm U V =。

系统的静、动态指标为：稳态无静差，调速范围D =10，电流超调量5%i δ≤，空载启动到额定转速时的转速超调量10%n δ≤。

任务：1) 用工程设计方法，设计双闭环调速系统的电流和转速调节器，相应的调节器放大电路，并进行频率校验。

2) 用Simulink 进行双闭环系统性能验证。

二、 设计步骤按如下步骤，进行双闭环调速系统的电流和转速调节器的设计。

（1） 确定电流反馈系数β（假设启动电流在339A 以内）和转速反馈系数α； （2） 设计电流调节器ACR ，计算其参数i R 、i C 和oi C ，已知调节器的输入回路电阻040R K =Ω；（3） 设计转速调节器ASR ，计算其参数n R 、n C 和on C ，已知调节器的输入回路电阻040R K =Ω； （4） 进行频率校验；（5） 计算电动机带40％额定负载启动到最低转速时的转速超调量。

（6） 计算空载启动到额定转速的时间。

（7） 用simulink 对所设计闭环系统进行仿真验证；1） 分析设计根据题目的要求，设计电流调节器ACR 和转速调节器ASR ，然后，进行频率校验，接着，计算电动机带40％额定负载启动到最低转速时的转速超调量和空载启动到额定转速的时间。

本科生课程设计题目：变频调速恒张力控制系统设计课程：电力拖动自动控制系统课程设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：完成日期： 2015.3《电力拖动自动控制系统》课程设计计划、任务与指导书一、课程设计的目的通过电力拖动自动控制系统的设计，了解一般交直流调速系统设计过程及设计要求，并巩固交直流调速系统课程的所学内容，初步具备设计电力拖动自动控制系统的能力。

为今后从事相关技术工作打下必要的基础。

二、课程设计的要求1、熟悉交直流调速系统设计的一般设计原则，设计内容以及设计程序的要求。

2、掌握控制系统设计制图的基本规范，熟练掌握电气控制部分的新图标。

3、学会收集、分析、运用自动控制系统设计的有关资料和数据。

4、培养独立工作能力、创造能力及综合运用专业知识解决实际工程技术问题的能力。

三、课程设计的内容完成某一给定课题任务，按给出的工艺要求、运用变频调速对系统进行控制。

四、进度安排：共1.5周本课程设计时间共1.5周，进度安排如下：1、设计准备，熟悉有关设计规范，熟悉课题设计要求及内容。

（1.5天）2、分析控制要求、控制原理，设计控制方案。

（1.5天）3、绘制控制原理图、控制流程图、端子接线图。

（2天）4、编制程序、梯形图设计、程序调试说明。

（1.5天）5、整理图纸、写课程设计报告。

（1.5天）五、课程设计报告内容完成下列课题的课程设计及报告（课题工艺要求由课程设计任务书提供）1．退火炉温度控制系统2．变频液位自动控制系统设计3．变频流量自动控制系统设计4．变频供水系统设计5．变频调速恒张力控制系统设计6．变频器在印染机械多电机同步调速系统中应用7．线缆设备恒张力变频器控制设计8．空气压缩机变频调速的设计目录第1章绪论 (3)1.1课题背景及意义 (3)1.2张力控制研究的现状与发展 (4)第2章交流电机变频调速 (5)2.1交流电机调速系统原理 (5)2.1.1同步电动机调速原理 (5)2.2变频调速 (6)2.3通用变频器 (7)2.3.1通用变频器简介 (7)2.3.2通用变频器的工作原理 (7)2.4 变频器选型 (9)2.5变频器主要参数选定 (9)第三章传感器选型 (10)第四章 PLC 控制电路 (10)3.1 PLC选型 (10)3.1.1机型的选择 (10)3.1.2输入/输出的选择 (11)3.1.3 PLC存储器类型及容量选择 (11)3.1.4 软件选择 (12)3.1.5支撑技术条件的考虑 (12)3.2 主电路图 (12)3.3 控制电路图 (13)3.4 变频器控制 (14)3-5梯形图程序 (15)第五章小结 (16)参考书目 (17)第1章绪论随着电力电子变换技术的快速发展，交流变频技术在工业控制领域得到了广泛应用。

《电力拖动与运动控制系统》课程设计姓名：学号：专业：专题：双闭环直流调速系统的设计指导教师：设计地点：电工电子实验中心2012 年6 月课程设计任务书专业年级学号学生姓名任务下达日期：2012年6月5日设计日期：2012年6月11日至2012年6月28日设计专题题目：双闭环直流调速系统的设计1. 绪论 (4)1.1、课题的背景 (4)1.2、PWM控制的现状和分类 (4)1.3、微机控制电机的发展和现状 (4)1.4、采用新型电力电子器件 (5)1.5、本课题采用的技术方案及技术难点 (6)2. 直流调速系统的主电路设计 (7)2.1、可逆PWM变换器工作原理 (7)2.2、双闭环控制系统起动过程分析 (8)3. 直流调速系统的控制理论 (11)3.1、双闭环调速系统及其静特性 (11)3.1.1 双闭环调速系统的组成 (11)3.1.2 稳态结构图和静特性 (11)3.2、系统的动态校正----PI调节器设计 (12)3.3、相关参数计算 (13)3.3.1设计参数准备 (13)3.3.2电流环参数的设计 (14)3.3.3转速环参数设计 (16)4. 双闭环直流调速系统的Matlab仿真 (18)4.1、建立仿真模型 (18)4.2、H桥PWM直流可逆调速系统的仿真分析及结果 (19)4.3、H桥PWM双闭环调速系统的仿真结果 (21)5. 小结 (24)1. 绪论1.1、课题的背景电机自动控制系统广泛应用于机械，钢铁，矿山，冶金，化工，石油，纺织，军工等行业。

这些行业中绝大部分生产机械都采用电动机作原动机。

有效地控制电机，提高其运行性能，对国民经济具有十分重要的现实意义。

20世纪90年代前的大约50年的时间里，直流电动机几乎是唯一的一种能实现高性能拖动控制的电动机，直流电动机的定子磁场和转子磁场相互独立并且正交，为控制提供了便捷的方式，使得电动机具有优良的起动，制动和调速性能。

尽管近年来直流电动机不断受到交流电动机及其它电动机的挑战，但至今直流电动机仍然是大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制首选。

太原理工大学阳泉学院电力拖动自动控制系统课程设计设计题目：某电力拖车双闭环逻辑无环流可逆直流调速系统电流调节器及转速调节器的设计专业：06电气工程及其自动化班级：本科二班学号：060713045姓名：吴志海指导老师：王明菊《电力拖动自动控制系统》课程设计任务书课程设计题目：某电力拖车双闭环逻辑无环流可逆直流调速系统电流调节器及转速调节器的设计一、课程设计目的、要求及原始技术资料：1.任务的提出为某电力拖车设计一个调速范围宽、起制动性能好的直流双闭环调速系统，且拟定该系统由大功率晶体管调制放大器给电动机供电。

2.课程设计的目的课程设计的宗旨在于综合、深化和运用本课程所学知识，从整体上全面掌握电力传动系统的工程设计基本步骤，了解工程设计的基本要求，为将来进一步掌握该类系统的分析与研究、设计和调试，以及运行维护、检修等打下坚实的基础。

3.课程设计的预备知识本课程前具有高等数学，大学物理，电路原理，模拟电子技术，数字电子技术，电机拖动基础，自动控制原理，电力电子技术和自动控制系统等方面的知识基础。

4.课程设计要求①完成控制系统设计。

②选择控制系统的控制方案。

③画出系统控制图并计算有关参数。

④设计电流调节器、转速调节器，选择相关的电路元件。

如果采用微机控制，则要求确定算法及软件流程图。

⑤设计认真，独立按时完成全部设计，内容完整，分析计算正确，层次清晰，没有错误，说明简要透彻，排版规范，语言通顺流畅，绘制符合工程要求，标注齐全。

文字6000 —8000字，装订成册,最后给出参考资料和设计体会。

5.技术要求①该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，具有较宽的调速范围（D≥10），系统在工作范围内能稳定工作。

②系统静特性良好，无静差（静差率s≤0.2）。

③态性能指标：转速超调量δn＜8%，电流超调量δi＜5%，动态速降Δn≤8-10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts≤1s 。

④系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续。