基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真_(7页).docx

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1、-基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真_-第 7 页机电控制系统分析与设计课程大作业之一基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真1 计算电流和转速反馈系数2 按工程设计法，详细写出电流环的动态校正过程和设计结果根据设计的一般原则“先内环后外环”，从内环开始，逐步向外扩展。在这里，首先设计电流调节器，然后把整个电流环看作是转速调节系统中的一个环节，再设计转速调节器。电流调节器设计分为以下几个步骤：a 电流环结构图的简化1） 忽略反电动势的动态影响在按动态性能设计电流环时，可以暂不考虑反电动势变化的动态影响，即DE0。这时，电流环如下图所示。2） 等效成单位负反馈系统如

2、果把给定滤波和反馈滤波两个环节都等效地移到环内，同时把给定信号改成U*i(s) /b ，则电流环便等效成单位负反馈系统。 3） 小惯性环节近似处理由于Ts 和 T0i 一般都比Tl 小得多，可以当作小惯性群而近似地看作是一个惯性环节，其时间常数为 Ti = Ts + Toi 简化的近似条件为 电流环结构图最终简化成图。 b 电流调节器结构的选择1) 典型系统的选择：从稳态要求上看，希望电流无静差，以得到理想的堵转特性，采用 I 型系统就够了。从动态要求上看，实际系统不允许电枢电流在突加控制作用时有太大的超调，以保证电流在动态过程中不超过允许值，而对电网电压波动的及时抗扰作用只是次要的因素，为此

3、，电流环应以跟随性能为主，应选用典型I型系统2) 电流调节器选择 电流环的控制对象是双惯性型的，要校正成典型 I 型系统，显然应采用PI型的电流调节器，其传递函数可以写成 Ki 电流调节器的比例系数；ti 电流调节器的超前时间常数3) 校正后电流环的结构和特性 为了让调节器零点与控制对象的大时间常数极点对消，选择则电流环的动态结构图便成为图a所示的典型形式，其中 a) 动态结构图:b) 开环对数幅频特性c. 电流调节器的参数计算 电流调节器的参数有：Ki 和 ti， 其中 ti 已选定，剩下的只有比例系数 Ki， 可根据所需要的动态性能指标选取。1) 参数选择 在一般情况下，希望电流超调量si

4、 IdL时，电机开始转动，在本仿真中，是空载启动，故电流IdL=0，即初始时刻，电机就开始转动。当电流达到限幅值时，由于滞后延时的原因，Id会有小范围的超调，在限幅的作用下，趋于一条直线，但是，转速n未达到额定转速n*，故在反馈调节的作用下，直线部分的电流Id略小于Idm，转速直线上升。当转速达到额定转速后，电流依旧处在最大值附近，IdIdL，转速继续上升，当电流下降至IdL以下时，反馈调节作用，使转速退出饱和状态。最后，趋于稳定。毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其

5、他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2

6、）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订