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课程设计任务书
m。
Ks＝
路总电
m。
采用三相全平波电抗器电阻R
图1 系统电气原理框图
图4 转速环仿真图形
图5 电流环仿真图形
从图中可以看出，扰动很快得到了调节，这是两个PI型调节器自动调节的作用。
另外从图中也可以看到，系统是无静差运行的，符合设计的要求。
从仿真的结果来看，得到这样结论：
(1) 工程设计方法在推导过程中为了简化计算做了许多近似的处理
而这些简化处理必须在一定的条件下才能成立。
例如: 将可控硅触发和整流环节近似地看作一阶惯性环节, 设计电流环时不考虑反电势变化的影响; 将小时间常数当作小参数近似地合并处理; 设计转速环时将电流闭环从二阶振荡环节近似地等效为一阶惯性环节等。
(2) 仿真实验得到的结果也并不是和系统实际的调试结果完全相同
课程设计说明书N O.10。
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。
电力拖动自动控制系统课程设计设计目的本课程设计旨在让学生掌握电力拖动自动控制系统的基本原理和设计方法，通过实际操作和仿真，深化对电力拖动自动控制系统的理解和应用。
设计背景电力拖动自动控制系统被广泛应用于各种工业设备和交通工具中，通过自动电控技术实现设备的高效、安全和稳定运行。
本课程设计旨在让学生通过实际操作和仿真，深化对电力拖动自动控制系统的理解和应用。
设计内容本课程设计包括以下三个部分：1. 电力拖动自动控制系统的原理本部分主要介绍电力拖动自动控制系统的基本原理，包括：•电力拖动系统的结构和组成•电力拖动系统的各种传感器和执行器的工作原理•电力拖动系统的信号处理和控制方法2. 电力拖动自动控制系统的实际操作本部分主要介绍电力拖动自动控制系统的实际运行和操作方法，包括：•电力拖动系统的系统参数和性能测试•电力拖动系统的PID控制器的参数设置和校准•电力拖动系统的自动控制模式的设置和调试3. 电力拖动自动控制系统的仿真本部分主要介绍电力拖动自动控制系统的仿真和模拟方法，包括：•电力拖动系统的MATLAB/Simulink仿真模型的建立和调试•电力拖动系统的虚拟仿真平台的使用和应用案例分析设计流程本课程设计的流程如下：1.学习电力拖动自动控制系统的基本原理和相关知识。
2.利用实际设备进行电力拖动自动控制系统的实际操作和调试。
3.利用MATLAB/Simulink软件进行电力拖动自动控制系统的仿真模拟。
4.根据仿真结果进行电力拖动自动控制系统的优化和改进。
设计要求本课程设计的要求如下：1.学生需要按要求完成每个部分的实验和作业。
2.学生需要完成一份课程设计报告，内容应涵盖各个部分，报告格式为Markdown文本格式。
3.学生需要在规定时间内提交课程设计报告，否则视为未完成课程设计。
设计评价本课程设计的评价主要考核以下方面：1.学生是否达到了课程设计目的和要求。
2.学生对电力拖动自动控制系统的掌握程度和应用能力。
电力拖动与运动控制系统课程设计设计背景在现代工业应用中，电力拖动系统和运动控制系统的需求越来越广泛。
电力拖动与运动控制技术的发展迅速，可以提高工业生产效率，降低生产成本，提高产品质量。
因此，掌握电力拖动与运动控制技术，对工程技术人员具有重要意义。
为了让学生更好地掌握电力拖动与运动控制技术，本课程特别设计了电力拖动与运动控制系统的课程设计，旨在通过实践操练，深入掌握电力拖动与运动控制系统的工作原理和性能指标，提高学生的实践能力和创新能力。
实验内容本次电力拖动与运动控制系统课程设计的实验内容包括以下几部分：1. 实验任务根据实验要求，完成对电力拖动实验台和运动控制实验台的搭建，实现电力拖动和运动控制的基本功能。
实验任务包括以下内容:•按照实验要求，选择适合的电机和控制器，完成电力拖动和运动控制实验台的搭建。
•根据实验要求，完成电力拖动和运动控制实验的参数配置和程序编程。
•调试和优化电力拖动和运动控制实验台的性能，并进行实验数据采集和分析。
2. 实验要求本次电力拖动与运动控制系统课程设计的实验要求如下：•选择合适的电机和控制器，搭建电力拖动实验台；•实现电力拖动实验的基本功能（如电机转速控制、转矩控制等）；•完成电力拖动实验参数配置和程序编程；•调试和优化电力拖动实验台的性能，并记录实验数据。
运动控制实验要求：•选择合适的电机和控制器，搭建运动控制实验台；•实现基本的运动控制功能（如位置控制、速度控制等）；•完成运动控制实验参数配置和程序编程；•调试和优化运动控制实验台的性能，并记录实验数据。
3. 实验设备本次电力拖动与运动控制系统课程设计的实验设备包括以下部分：实验设备清单：•电机•变频器•接口板•电子量测仪器•控制器•电力拖动实验台•运动控制实验台4. 实验步骤本次电力拖动与运动控制系统课程设计的实验步骤如下：•搭建电力拖动实验台；•连接电机和控制器，并进行参数配置；•编写程序并进行调试；•记录实验数据；•分析实验数据和性能参数，并进行优化。
《电力拖动自动控制系统》课程设计报告(1)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊目录一﹑前言 (2)1. 1设计目的 (2)1. 2设计内容 (2)二﹑伺服系统的基本组成原理及电路设 (2)1.伺服系统基本原理及系统框图 (2)三﹑调试后的图 (8)四﹑设计心得与体会 (13)五﹑参考文献 (14)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊《电力拖动自动控制系统》课程设计报告一、前言1.1设计目的和要求1.使学生进一步掌握电力拖动自动控制系统的理论知识，培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力；2.使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力；3.熟悉并学会选用电子元器件，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
1.2设计内容1、分析和设计具有三环结构的伺服系统，用绘图软件（matlab）画原理图还有波形图；2、分析并理解具有三环结构的伺服系统原理。
二﹑伺服系统的基本组成原理及电路设计2．1伺服系统基本原理及系统框图伺服系统三环的PID控制原理以转台伺服系统为例,其控制结构如图2-1所示,其中r为框架参考角位置输入信号, 为输出角位置信号.┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊图2-1 转台伺服系统框图伺服系统执行机构为典型的直流电动驱动机构,电机输出轴直接与负载-转动轴相连,为使系统具有较好的速度和加速度性能,引入测速机信号作为系统的速度反馈,直接构成模拟式速度回路.由高精度圆感应同步器与数字变换装置构成数字式角位置伺服回路.转台伺服系统单框的位置环,速度环和电流环框图如图2-2,图2-3和图2-4所示.图2-2 伺服系统位置环框图┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊图2-3 伺服系统速度环框图图2-4 伺服系统电流框图图中符号含义如下：r为位置指令；θ为转台转角；u K为PWM功率放大倍数；d K为速度环放大倍数；v K为速度环反馈系数；i K为电流反馈系数；L为电枢电感；R为电枢电阻；m K为电机力矩系数；e C为电机反电动势系数；J为等效到转轴上的转动惯量；b为粘性阻尼系数，其中J=m J+L J，b=m b+L b，m J和L J分别为电机和负载的转动惯量，m b和L b分别为电机和负载的粘性阻尼系数；f T为扰动力矩，包括摩擦力矩和耦合力矩。
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：自动化2009级 2 班学号：200904134064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：P N=60 KW，U N=220 V，I N=308 A，n N=1000 r/min，电动势系数Ce=0.196 V∙min/t，主回路电阻R=0.18 Ω，触发整流环节的放大倍数K s=35，等效惯性时间常数T s=0.00333 s。
电磁时间常数T l=0.012 s，机电时间常数T m=0.12 s，电流反馈滤波时间常数T oi=0.0025 s，转速反馈滤波时间常数T on=0.015 s。
额定转速时的给定电压(U n∗)N=10 V，调节器ASR，ACR 饱和输出电压U im∗=10 V，U cm=6.5 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δi≤5%，空载启动到额定转速时的转速超调量δn≤10%。
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、设计步骤规范化要求按如下步骤，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339 A以内）和转速反馈系数α；2. 设计电流调节器ACR，计算其参数R i、C i和C oi，已知调节器的输入回路电阻R0=40 KΩ；3. 设计转速调节器ASR，计算其参数R n、C n和C on，已知调节器的输入回路电阻R0=40 KΩ；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；8. 总结本次课程设计的收获体会。
HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING实训报告题目十机架连轧机分部传动直流调速系统的设计学生姓名李东盼专业班级电气工程1222 学号************系部电气信息工程学院指导教师程辉完成时间 2014年 1 月 3 日实训报告评语一、实训期间个人表现□1.尊敬师长，团结他人，能吃苦耐劳。
□2.在现场能坚持不迟到，不早退，勤奋学习。
□3.出现少于3次迟到和早退现象，表现一般。
□4.能主动向指导老师提问，能积极做好各项设计任务。
□5.在实训中能灵活运用相关专业知识，有较强的创新意识。
二、实训报告内容完成质量□1.能按时完成报告内容等实训成果资料，无任务遗漏。
□2.能按时完成报告内容等实训成果资料，有少许任务遗漏。
□3.不能按时完成报告内容等实训成果资料，有多处任务遗漏。
□4.条理清晰，书写规范工整，图文并茂，报告内容全面，主要内容阐述详细，能体现实训过程中做了大量工作，与专业相关知识能紧密联系，认识体会深刻，起到了实训的作用。
□5.条理清晰，书写规范工整，图文并茂，报告内容全面，主要内容阐述详细，能体现实训过程中做了大量工作，与专业相关知识能较紧密联系，认识体会较深刻，起到了实训的作用。
□6.条理清晰，书写较规范工整，报告内容全面，主要内容阐述较详细，能体现实训工作过程，能与专业相关知识联系起来，认识体会较深刻，起到了实训的作用。
□7.条理较清晰，书写较规范工整，报告内容较全面，主要内容阐述较详细，能体现实训过程中的相关工作，与专业相关知识不能紧密联系，认识体会不太深刻，基本起到了实训的作用。
□8.内容有雷同现象。
三、成绩不合格原因□1.实训期间旷课超过3次。
□2.报告有严重抄袭现象。
□3.未同时上交实训报告。
四、需要改进之处□1.进一步端正实训态度。
□2.加强报告书写的规范化训练，对主要内容要加强理解。
□3.加强相关专业知识的学习，深刻理解各设计步骤具体的要求。
五、其他说明等级：评阅人：职称：讲师年月日交直流调速系统的设计摘要直流调速系统具有调速范围广精度高动态性能好和易于控制等优点，因此本设计运用《电力拖动控制系统》的理论知识设计出可行的直流调速系统，并详细分析系统的原理及其静态和动态性能，且利用SIMULINK对系统进行各种参数的给定下的仿真。
电力拖动运动控制系统课程设计电力拖动运动控制系统课程设计一、课程设计背景随着工业化的不断发展，机械设备越来越多地依赖电力拖动。
电力拖动是指利用电动机转换电能为机械能，实现各种机械设备的动力源。
随着生产规模的不断扩大，电力拖动控制系统的重要性也愈发显现。
电力拖动运动控制系统作为一种非常重要的控制技术，应用范围广泛，如机械、汽车、船舶、军工、石油、化工等。
针对上述背景，为提升学生的综合能力和实践能力，本课程设计将对电力拖动运动控制系统进行深入研究。
二、课程设计目的本课程设计的主要目的是使学生具备下列能力：1.掌握电力拖动运动控制系统的基本原理、结构和性能。
2.熟悉常见的电力拖动运动控制系统的设计方法。
3.能够独立完成电力拖动运动控制系统的设计、调试和检测。
三、课程设计内容1.电力拖动运动控制系统的原理与结构（8学时）⑴电力拖动系统的基本结构⑵电力拖动运动控制系统的基本原理⑶电力拖动运动控制系统的运动学分析⑷电力拖动控制系统的信号处理方法2.电力拖动运动控制系统设计（16学时）⑴电力拖动运动控制系统的模型建立⑵电力拖动运动控制系统的闭环控制设计⑶电力拖动控制系统的参数整定方法⑷电力拖动运动控制系统的实时仿真3.电力拖动运动控制系统调试与检测（16学时）⑴电力拖动控制系统的调试流程⑵电力拖动运动控制系统的实验平台搭建⑶电力拖动运动控制系统的实时监测⑷电力拖动运动控制系统的故障诊断和维修四、课程设计方法1.理论授课通过理论课程，学生将掌握电力拖动运动控制系统的基本原理和结构，并了解电力拖动技术在工程领域中的应用。
2.案例分析通过对典型案例的分析，学生将了解到在不同的工程领域中，电力拖动技术的应用场景和解决方案。
3.仿真实验通过基于MATLAB/Simulink的仿真实验，学生将学会对电力拖动运动控制系统进行建模、仿真和实时监测的方法。
4.实验指导通过实验指导的方式，指导学生独立完成电力拖动运动控制系统的调试、检测和维修。
电力拖动自动控制系统实验报告实验一双闭环可逆直流脉宽调速系统一，实验目的：1.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的组成、原理及各主要单元部件的工作原理。
2.熟悉直流 PWM 专用集成电路 SG3525 的组成、功能与工作原理。
3.掌握双闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步骤、方法及参数整定。
二，实验内容：1.PWM 控制器 SG3525 的性能测试。
2.控制单元调试。
3.测定开环和闭环机械特性 n=f(Id) 。
4.闭环控制特性 n=f(Ug) 的测定。
三．实验系统的组成和工作原理U-U i图 6— 10双闭环脉宽调速系统的原理图在中小容量的直流传动系统中，采用自关断器件的脉宽调速系统比相控系统具有更多的优越性，因而日益得到广泛应用。
双闭环脉宽调速系统的原理框图如图6— 10 所示。
图中可逆PWM 变换器主电路系采用MOSFET所构成的 H 型结构形式， UPW 为脉宽调制器， DLD 为逻辑延时环节， GD 为 MOS 管的栅极驱动电路， FA为瞬时动作的过流保护。
脉宽调制器 UPW 采用美国硅通用公司（ Silicon General）的第二代产品 SG3525，这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成 PWM 控制器。
由于它简单、可靠及使用方便灵活，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，故获得广泛使用。
四．实验设备及仪器1．MCL 系列教学实验台主控制屏。
2．MCL— 18 组件（适合MCL—Ⅱ )或 MCL— 31 组件（适合MCL—Ⅲ）。
3．MCL— 10 组件或 MCL— 10A 组件。
4．MEL-11 挂箱5．MEL— 03 三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。
6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01 （或电机导轨及测功机、MEL— 13 组件。
7．直流电动机M03 。
8．双踪示波器。
五．注意事项1．直流电动机工作前，必须先加上直流激磁。
2．接入 ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把 ASR的 RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时， ASR的“ 5”、“ 6”端接入可调电容（预置 7μ F）。
电力拖动自动控制系统课程设计电力拖动自动控制系统课程设计是电力工程专业的一门重要课程。
该课程旨在培养学生的电力拖动系统设计与控制能力，为学生今后从事相关工作打下坚实的基础。
本文将对电力拖动自动控制系统课程设计进行详细介绍。
1.课程设计目标：本课程设计旨在通过理论与实践相结合的方式，培养学生综合运用所学知识进行电力拖动控制系统的设计与调试的能力。
重点培养学生的动力电气控制技术、电动机的控制与保护技术、传感器与信号处理技术以及自动化控制系统的设计与实现能力。
2.课程设计内容：本课程设计主要包括以下几个方面的内容：(1)电力拖动系统的基本原理与构成要素。
(2)电动机的类型、特性及其控制方法。
(3)传感器与信号处理技术在电力拖动控制系统中的应用。
(4)自动化控制系统的设计与实现。
(5)电力拖动系统的运行与维护。
3.课程设计过程：(1)学生通过自主学习，查阅相关资料，掌握电力拖动系统的基本原理与构成要素。
(2)学生根据所学知识，设计一套电力拖动自动控制系统。
(3)学生搭建实验平台，完成电力拖动自动控制系统的硬件连接与软件编程。
(4)学生进行实验测试，对系统进行调试与优化，确保系统的正常运行。
(5)学生撰写课程设计报告，详细介绍自己设计的电力拖动自动控制系统的原理、设计过程与实验结果。
4.课程设计评价：学生的课程设计成绩将根据以下几个方面进行评价：(1)设计方案的合理性与可行性。
包括电力拖动系统的设计思路、硬件选型与连接方案等。
(2)实验结果的准确性与稳定性。
包括系统调试过程中的测试数据与系统运行的稳定性。
(3)报告内容的完整性与条理性。
包括设计思路的论述、实验步骤的说明以及实验结果的分析等。
综上所述，电力拖动自动控制系统课程设计是一门重要的实践性课程。
通过该课程的学习和实践，学生将能够全面掌握电力拖动系统的设计与调试技术，并具备工程实践能力。
同时，本课程也为学生今后从事相关工作提供了一定的实践基础和理论指导。
电力拖动运动控制系统课程设计1. 引言随着现代联网技术的不断进步，电气化、自动化技术在各行业得到了广泛应用。
其中，在机械制造、自动控制等领域尤其突出，并成为人们越来越关注的焦点。
本文将介绍电力拖动运动控制系统的设计，实现控制器的开发和应用的技术细节。
2. 项目概述本项目旨在设计一个具有实时控制和运动模拟功能的电力拖动运动控制系统。
该系统由电动机、传感器和控制器等组件组成。
其中，电动机的运转将受控制器的控制，传感器将获取电动机的运行状态并反馈给控制器，控制器将根据传感器的反馈调整电动机的运行状态。
3. 设计与实现3.1 总体设计系统总体设计包括电机驱动模块、传感器模块、控制器模块和用户界面模块。
电机驱动模块主要由交、直流电机、电机控制电路等组成。
传感器模块主要有位置传感器、启动/停止传感器等。
控制器模块由控制算法和控制器软件组成，实现对电机驱动电路的控制。
用户界面模块主要通过人机交互方式向用户提供系统的各种信息、设置以及操作等。
3.2 电机控制电机控制是本项目的核心，通过控制电机的速度、转向、位置等参数，实现对运动的控制。
电机控制的过程主要包括电机驱动电路设计和控制算法设计。
在电机驱动电路设计中，应首先计算所需的电源电压及电流。
在确定了电源参数后，可以根据所选电机进行适当的驱动电路设计。
在控制算法设计中，应根据电机的物理特性，选择合适的控制算法。
同时，应考虑电机驱动电路所支持的最大电流和控制器性能参数等因素。
3.3 传感器设计传感器设计主要包括对位置传感器和启动/停止传感器的选择和调整。
通过选择合适的传感器和对其进行调整，可有效地改善系统的运行稳定性和精准性。
3.4 控制器软件设计控制器软件设计主要包括开发控制算法和编写控制程序。
本项目使用的控制算法是PID控制算法。
使用该控制算法，可以使电机与传感器之间的误差最小化，从而实现更为准确的电机控制。
程序编写主要包括利用软件调试工具进行控制器程序开发。
课程设计课程名称电力拖动自动控制系统课程设计设计题目 V-M双闭环不可逆直流调速系统设计专业电气工程及其自动化姓名梁鑫鑫班级学号自B041 (20)指导教师刘松完成时间摘要电力拖动自动控制系统是把电能转换成机械能的装置，它被广泛地应用于一般生产机械需要动力的场合，也被广泛应用于精密机械等需要高性能电气传动的设备中，用以控制位置、速度、加速度、压力、张力和转矩等。
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应用。
晶闸管问世后，生产出成套的晶闸管整流装置，组成晶闸管—电动机调速系统（简称V-M系统），和旋转变流机组及离子拖动变流装置相比，晶闸管整流装置不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上也显示出较大的优越性。
而转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能很好、应用最广的直流调速系统。
本设计报告首先根据设计要求确定调速方案和主电路的结构型式，主电路和闭环系统确定下来后，重在对电路各元件参数的计算和器件的选型，包括整流变压器、整流元件、平波电抗器、保护电路以及电流和转速调节器的参数计算。
最后给出参考资料和设计体会。
关键字：直流调速晶闸管双闭环目录第1章设计任务书--------------------------------------------------4第2章主电路选型和闭环系统的组成--------------------------5晶闸管结构型式的确定 (5)闭环调速系统的组成 (6)第3章调速系统主电路元部件的确定及其参数计算--------8整流变压器容量计算 (8)晶闸管的电流、电压定额计算 (9)平波电抗器电感量计算 (10)保护电路的设计计算 (11)3.4.1过电压保护 (11)3.4.2过电流保护……………………………………………………………13第4章驱动控制电路的选型设计---------------------------------14第5章双闭环系统调节器的动态设计----------------------------155．1电流调节器的设计 (15)5．2转速调节器的设计 (17)设计小结-----------------------------------------------------------------18参考文献----------------------------------------------------------------18附录V-M双闭环不可逆直流调速系统电气原理总图-------19设计任务书一．题目：V-M双闭环不可逆直流调速系统设计二．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≤2）3．动态性能指标：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≤1s4．系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续5．调速系统中设置有过电压、过电流等保护，并且有制动措施三．设计内容：1．根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图2．调速系统主电路元部件的确定及其参数计算（包括有变压器、电力电子器件、平波电抗器与保护电路等）3．驱动控制电路的选型设计（模拟触发电路、集成触发电路、数字触发器电路均可）4．动态设计计算：根据技术要求，对系统进行动态校正，确定ASR调节器与ACR调节器的结构型式及进行参数计算，使调速系统工作稳定，并满足动态性能指标的要求5．绘制V-M双闭环直流不可逆调速系统的电气原理总图（要求计算机绘图） 6．整理设计数据资料，课程设计总结，撰写设计计算说明书四．技术数据：晶闸管整流装置：R rec =ΩΩ，K s =45-48。
《电力拖动自动控制系统》课程设计题目：直流电机双闭环调速系统设计专业：自动化班级：学号：姓名：2009022时间：2013年1月6日--2013年1月10日直流电机双闭环调速系统设计1 序言电力拖动自动控制系统课程设计与综合实验是工业电气自动化专业的一门专业课程，它是一次综合性的理论与实践相结合的训练，也是本专业的一次基本技能训练。
1.1 目的和意义1) 理论联系实际，掌握根据实际工艺要求设计电力拖动自动控制系统的基本方法。
2) 对一种典型的双闭环调速自动控制系统进行综合性的分析设计，掌握各部件和整个系统的设计调试步骤、方法及操作实际系统的方法。
加强基本技能训练。
3) 掌握参数变化对系统性能影响的规律，培养灵活运用所学理论解决控制系统中各种实际问题的能力。
4) 培养分析问题、解决问题的独立工作能力，学会实验数据的分析与处理能力及编写设计说明书和技术总结报告的能力。
为下学期毕业设计作准备。
5) 通过设计熟练地查阅有关资料和手册。
1.2 设计要求要求设计一个直流双闭环调速系统。
其主要内容为： 1) 测定综合实验中所用控制对象的参数（由实验完成）。
2) 根据给定指标设计电流调节器和转速调节器，并选择调节器参数和具体实现电路。
3) 按设计结果组成系统，以满足以下性能指标。
a.调速范围D ＝5～10，静差率10%S ≤。
b.空载启动时电流超调5%i σ≤,转速超调10%n σ≤ (在额定转速时)。
c.动态速降小于10%。
d.振荡次数小于2次。
4) 研究参数变化对系统性能的影响。
5) 在时间允许的情况下进行调试。
1.3 设计对象及有关数据直流电机：185W ，220V ，1.2A ，1600转/分。
直流测速机：10W ，10V ，0.2A ，1900转/分。
T oi =0.0011s ,T on =0.005s ，两个调节器的输入电阻020R K =Ω ，λ=1.5。
2 系统结构方案的选择2.1 调压、变组、及弱磁方案调速的选择与论证直流电动机的转速和其他参量的关系可用式（2-1）表达e U IRn K -=Φ（2-1）式中 n ——转速，单位为/min r ；U ——电枢电压，单位为V ； I ——电枢电流，单位为A ；R ——电枢回路总电阻，单位为Ω；Φ——励磁磁通，单位为b W ；e K ——由电机结构决定的电动势常数。
电力拖动控制系统课程设计课程设计主题：电力拖动控制系统设计与实验课程目标：1. 了解电力拖动控制系统的基本原理和相关技术；2. 学习电力拖动控制系统的设计方法和实施步骤；3. 锻炼学生的实验设计与实施能力；4. 提高学生的问题解决和创新能力。
教学内容：1. 电力拖动控制系统概述：介绍电力拖动控制系统的基本概念、特点、应用领域和发展趋势；2. 电力拖动控制系统组成与原理：介绍电动机、变频器、传感器、控制器等组成部分的工作原理和功能；3. 电力拖动控制系统设计方法：介绍电力拖动控制系统设计的基本方法和步骤，包括系统需求分析、选择设备和元件、设计控制方案、编写控制程序等；4. 电力拖动控制系统实验室实验：进行电力拖动控制系统的实验，包括电机控制、速度调节、位置控制等方面的实验；5. 电力拖动控制系统实践项目：学生独立或小组合作完成电力拖动控制系统的设计与实施，包括选型、电路设计、控制程序编写等。
实施方法：1. 学生在课堂上学习相关理论知识，了解电力拖动控制系统的基本原理和方法；2. 学生参与实验室实验，进行电力拖动控制系统的搭建与调试；3. 学生进行实验报告的编写和交流，分享实验心得和问题解决方法；4. 学生参加实践项目，完成电力拖动控制系统的设计与实施。
评价方法：1. 实验报告的评分：包括实验设计思路、实验步骤和结果分析等；2. 实践项目的评分：包括系统设计与实施的完整度和质量等；3. 学习笔记的评分：评估学生对相关理论知识的掌握程度；4. 课堂参与度和讨论表现的评分：评估学生的学习态度和理解能力。
备注：此为示例设计，具体课程内容和实施方法可以根据学校实际情况和师生需求进行调整和修改。
电力拖动自动控制系统实验报告一、实验目的本实验旨在通过搭建电力拖动自动控制系统，实现对电动机的控制，加深对电力拖动控制原理的理解，并学会使用电力拖动自动控制系统进行实际操作。
二、实验仪器1.电力拖动自动控制系统2.电动机3.控制器4.电源5.测量仪器：电流表、电压表三、实验原理电力拖动自动控制系统是一种通过电动机驱动负载进行工作的自动控制系统。
该系统的基本原理是通过控制电动机的转速和负载之间的关系，从而实现对负载的控制。
电动机在工作时，根据控制信号调整输出转矩或转速，进一步改变负载运行状态。
拖动自动控制系统的调速效果主要由电机的调速功能（转矩与负载相关）、控制器和反馈传感器等设备共同决定。
四、实验步骤1.搭建电力拖动自动控制系统将电动机与电源、控制器等设备连接起来，确保电路连接正常，并通过电流表和电压表监测电流和电压的变化。
2.调节控制器参数根据实际需求，调节控制器的参数，如PID控制器的比例系数、积分系数和微分系数等，以控制电动机的速度和负载的运行状态。
3.实际运行测试打开电源，启动电机，观察电动机的转速和负载的运行状态，记录相关数据，并进行分析。
4.调整控制器参数根据实际观察到的数据结果，进一步调整控制器参数，以达到更好的控制效果。
五、实验结果与分析通过实验观察，我们发现调整控制器参数可以直接影响电动机的转速和负载的运行状态。
当比例系数增大时，电动机的加速度增加，但易产生震动；当积分系数增大时，电动机的速度稳定性增加，但容易产生超调；当微分系数增大时，电动机的速度调整时间缩短，但对于噪声信号的敏感性增加。
因此，需要根据实际情况进行综合考虑，调整合适的参数。
六、实验总结通过本次实验，我们对电力拖动自动控制系统的原理和操作有了更深入的了解。
通过调节控制器参数，我们成功实现了对电动机的控制，并观察到了不同参数对电动机转速和负载运行状态的影响。
同时，我们也了解到了参数调整需要综合考虑各个因素，并根据实际需求进行调整。
8 交直流调速系统实验与课程设计8.1调速系统实验概述调速系统是一门实践性很强的课程，实验是本课程必不可少的重要环节，在学习了调速系统的理论知识后，必须通过一定数量的实验才能更清楚地掌握调速系统的组成和本质。
本章列出了9个交直流调速系统实验，可根据情况选做部分。
有些综合性、设计性实验，建议安排在有关专业实习中进行。
本实验指导书内容是以浙江大学某公司生产的DKSZ-1型变流技术及自控系统实验装置为基础编写的，所列实验均已进行过试做。
一、预习要求实验之前应做好预习，要求做到：1、实验前应复习课程的有关章节，熟悉有关理论知识，阅读与实验相关的实验装置的介绍。
2、认真了解实验目的、内容、要求、方法和系统的工作原理，明确实验过程中应注意的问题，有些内容可到实验室对照实物预习（如熟悉所用仪器设备，抄录被试机组的铭牌参数，选择设备、仪器、仪表）。
或者预先做一下仿真实验研究。
3、画出实验线路图，明确接线方式，拟出实验步骤，列出实验时所需记录的各项数据表格，算出要求事先计算的数据。
4、实验分组进行，每组3~4人，每个人都必须预习。
实验前每人或每组写一份预习报告，各小组在实验前应认真讨论一次，确定组长，合理分工，预测实验结果及大致趋势，做到心中有数。
二、实验过程每个人在实验过程中必须严肃认真，集中精力，按时完成实验。
1、预习检查，严格把关实验开始前，由指导教师检查预习质量（包括对本次实验的理解、认识、预习报告）。
必须确认已做好了实验前的准备工作方可开始实验。
2、分工配合，协调工作每次实验以小组为单位进行。
组长负责实验的安排，可分工进行系统接线、启动操作、调节负载、测量转速及其它物理量、数据记录等工作。
3、按图接线，力求简明根据拟定的实验线路及选用的仪表、设备，按图接线，力求简单明了。
接线原则是先串联后并联，首先由电源开始，先接主要的串联电路，例如单相或直流电路，从一极出发，经过主要线路的各仪表、设备，最后返回到另一极。
串联电路接好后再把并联支路逐个并上。
主回路与控制回路应分清，根据电流大小，主回路选用粗线联接，控制回路选用细线联接，导线的长短要合适，不宜过长或过短，每个接线柱上的接线尽量不超过三根。
接线要牢，不能松动，这样可以减少实验时的故障。
4、确保安全，检查无误为了确保安全，线路接好后应互相校对或请指导教师检查，确认无误，征得实验指导教师同意后，方可合闸通电。
5、按照计划，操作测试按实验步骤由简到繁逐步进行操作测试。
实验中要严格遵守操作规程和注意事项，仔细观察实验中的现象，认真做好数据测试工作，并将理论分析与预测结果相比较，以判断数据的合理性。
6、认真负责，完成实验实验完毕，应将记录数据交指导教师审阅，经指导教师认可后才允许拆线，整理现场，并将导线分类整理，仪表工具物归原处。
三、实验报告实验报告是实验工作的总结及成果，实验报告必须独立书写，每人一份，实验报告应包括以下几方面内容：1、实验名称、专业班级、组别、姓名、同组同学姓名、实验日期；2、实验用机组，主要仪器、仪表设备的型号和规格；3、实验目的、要求；4、实验所用线路图；5、实验项目、调试步骤、调试结果；6、整理实验数据，注明试验条件；7、画出实验所得曲线或记录波形；8、分析实验中遇到的问题，总结实验心得体会。
由于本教材介绍过MATLAB的仿真实验，同学们可与本章的实物实验作一对比。
实验一实验装置认识及其调试方法实验一、实验内容和目的1、主控制屏DK01的调试：熟悉DKSZ-1型电机调速控制系统实验装置主控制屏DK01的结构及调试法；2、基本控制单元调试：了解开环、单闭环直流调速系统的原理、组成及主要单元部件的原理；掌握晶闸管-直流调速系统的一般调试过程；3、U ct不变或U d不变时的直流电动机开环特性的测定：了解电动机开环特性的测定方法；4、转速反馈或电流反馈的单闭环直流调速系统实验：认识闭环反馈控制系统的基本特性。
二、实验设备和器材实验室可提供浙江大学某公司生产的DKSZ-1型电机调速控制系统实验装置和有关的常用仪器仪表、器材，如：主控制屏DK01、直流电动机-直流发电机-测速发电机组、（DK02、DK03、DK15）组件挂箱、双臂滑线电阻器、双踪慢扫描示波器、万用表等。
实验者可根据需要选用。
三、参考实验线路和组成部件1、参考实验线路和原理图8-1是单闭环直流调速系统原理图。
在转速反馈的单闭环直流调速系统中，将测速发电机电压信号接至速度调节器的输入端，与负的给定电压相比较，转速调节器的输出用来控制整流桥的触发装置，从而构成转速反馈的单闭环直流调速系统。
将电流互感器检测出的电压信号作为反馈信号构成电流反馈的单闭环直流调速系统。
2、参考实验线路构成部件G-给定器、DZS-零速封锁器、ASR-速度调节器、ACR-电流调节器、GT-触发装置、FBS-速度变换器、FA-过流保护器、FBC-电流变换器、AP1-Ⅰ组脉冲放大器。
图8-1 单闭环直流调速系统原理图四、预习要求阅读教材中有关晶闸管-直流电动机调速系统、闭环反馈控制系统的内容；根据参考实验线路画出实验系统的详细接线图，并了解各控制单元在系统中的作用。
五、建议的实验方法和步骤（一）主控制屏调试及开关设置1、打开电源总开关，观察各指示灯及电压表指示是否正常。
2、将主控制屏电源板（右侧面板）上的“调速电源选择开关” 拨至“直流调速”档。
“触发电路脉冲指示”应显示“窄”；“Ⅱ桥工作状态指示”应显示“其它”，如不满足这些要求，则可打开主控制屏的后盖，拨动触发装置板GT及Ⅱ组脉冲放大器板AP2上的钮子开关，使之符合上述要求。
3、触发电路的调试方法可用示波器观察触发电路单脉冲、双脉冲是否正常，观察三相的锯齿波并调整A、B、C三相的锯齿波斜率调节电位器，使三相锯齿波斜率尽可能一致；观察6个触发脉冲，应使其间隔均匀，相互间隔60°。
4、将转速给定电位器的输出U g直接接至触发电路控制电压U ct处，调节偏移电压U b，使U ct=0时，α=90°5、将面板上的U blf端接地，将Ⅰ组触发脉冲的6个开关拨至“接通”，观察正桥VT1~ VT6，晶闸管的触发脉冲是否正常。
（二）基本单元部件调试1、移相控制电压U ct的调节范围确定直接将给定电压U g接入移相控制电压U ct的输入端，整流桥接电阻负载，用示波器观察u d的波形。
当U ct由零调大时，u d随U ct的增大而增大，当U ct超过某一数值U ct΄时，u d出现缺少波头的现象，这时U d反而随U ct的增大而减少。
一般可确定移相控制电压的最大允许值U ct.max=0.9 U ct΄，即U ct的允许调节范围为0~ U ct.max。
2、调节器的调整（1）调节器的调零。
将调节器输入端接地，将串联反馈网络中的电容短接，使调节器成为比例调节器。
将零速封锁器（DZS）上的钮子开关拨向“解除”位置，把DZS的“3”端接至ACR的“8”端（或ASR的“4”端），使调节器封锁而正常工作，调节面板上的调零电位器RP4，用万用表的mV档测量，使调节器的输出电压为零。
（厂内已调整好，实验时不用再调。
）（2）正、负限幅值的调整。
将调节器输入端的接地线和反馈电路短接线去掉，使调节器成为比例积分（PI）调节器，然后将转速给定电位器的输出“1”端接到调节器的输入端，当加正给定时，调整负限幅电位器RP2，使之输出电压为零（或调至最小）；当调节器输入端加负给定时，调整正限幅电位器RP1，使正限幅值符合实验要求（看脉冲，使α=0°或趋近于0°并保证脉冲完整）。
在本实验中，电流调节器和速度调节器的输出正限幅均为U ct.max（本实验台约为9V左右），输出负限幅均调至零。
（三）U ct不变时直流电机开环特性的测定1、控制电压U ct由转速给定电位器的输出U g直接接入，直流发电机接负载电阻R G。
2、逐渐增加给定电压U g，使电机起动、升速；调节U g和R G，使电动机电流I d=I ed，转速n=n n。
3、改变负载电阻R G，即可测出U ct不变时的直流电机开环外特性n=f(I d)，记录于下表中。
表8-1 U ct不变时的直流电机开环机械特性n=f(I d)（四）U d不变时的直流电机开环特性的测定1、控制电压U ct由转速给定电位器的输出U g直接接入，直流发电机接负载电阻R G。
2、逐渐增加给定电压U g使电机起动、升速；调节U g和R G，使电动机电流I d=I ed，转速n=n n。
3、改变负载电阻R G，同时保持U d不变（可通过调节U ct来实现），测出U d不变时的直流电机开环外特性n=f(I d)，记录于下表中。
表8-2 U d不变时的直流电机开环机械特性n=f(I d)（五）转速反馈的单闭环直流调速系统按图8-1接线，在本实验中，给定电压U g为负给定，转速反馈电压为正电压，速度调节器接成比例(P)调节器。
起动前将速度变换器FBS上的RP1居中。
调节给定电压U g和直流发电机负载电阻R G，使直流电动机运行在额定点，固定U g（=5V）由轻载至满载调节直流发电机的负载（注意电机不能过载），记录电动机的转速n和电枢电流I d于下表中。
表8-3 转速反馈时的直流电机闭环机械特性n=f(I d)（六）电流反馈的单闭环直流调速系统按图8-1接线，在本实验中，给定电压U g为负给定，电流反馈电压为正电压，电流调节器接成比例（P）调节器。
起动前将电流变换器FBC上的RP1顺时针到底。
调节给定电压U g和直流发电机负载电阻R G，使直流电动机运行在额定点。
固定U g，由轻载至满载调节直流发电机的负载，记录电动机的转速n和电枢电流I d于下表中。
表8-4 电流反馈时的直流电机闭环机械特性n=f(I d)六、实验报告1、根据实验数据，画出U ct不变时的直流电动机开环机械特性；2、根据实验数据，画出U d不变时的直流电动机开环机械特性；3、根据实验数据，画出转速反馈的单闭环直流调速系统的机械特性；4、根据实验数据，画出电流反馈的单闭环直流调速系统的机械特性；5、比较以上各种机械特性，并作出解释和实验结果分析。
七、注意事项1、单元调试时，严禁合主电源，不让调的电位器不能随便调（如：FBC+FA 上的过流保护用电位器RP 2）；2、双踪慢扫描示波器的两个探头的地线通过示波器外壳接地，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故；3、系统开环运行时，不能突加给定电压而起动电机，应由零逐渐增加给定电压，避免电流冲击；4、实验时，可先用电阻作为整流桥的负载，待电路正常后，再换接电动机负载；在调节滑线变阻器时，要两并联滑线变阻器要同步滑，以免烧坏。
5、在接反馈信号时，给定信号的极性必须与反馈信号的极性相反，以实现负反馈。
