双闭环直流调速系统的课程设计(MATLAB仿真).pdf

中国矿业大学徐海学院 控制系统设计 姓 名： 聂钰涵 学 号： 专 业： 电气工程及其自动化 题 目： 双闭环直流调速系统设计 专 题： 控制系统设计 指导教师： 夏 帅 设计地点： 嘉园512 时 间： 2011年6月 20 11 年 6 月 I 控制系统设计任务书 专业年级 电气08-1 班 学号 学生姓名 聂钰涵 任务下达 日期： 2011 年 6月 2 日 2011 6 2 2011 7 6 设计日期： 年 月 日 至 年 月 日 设计题目： 双闭环直流调速系统设计 设计主要内容和要求： 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。要求该直流电机调速系统调速范围宽、起制动性能好，具体设计内容 如下： （1）调查直流调速系统中采用的主回路拓扑结构，根据设计要求选择合适的 主回路结构，并给出选择依据； （2）针对所选主回路结构，结合被控直流电机，进行器件的参数计算和选型； 并进行相应驱动和保护电路的设计； （3）设计双闭环直流调速系统，应用Matlab软件对双闭环直流调速系统进 行仿真研究； （4）根据系统控制要求，选择一款合适的数字处理器，并进行模拟量采样电 路、速度检测电路的等相关电路的设计； （5）进行直流调速系统的软件设计，给出增量式PI调节器的设计方法。 指导教师签字： II 摘 要 本次课程设计设计了一个转速、电流双闭环直流PWM调速系统。该系统中 设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器，构成了 电流环和转速环，前者通过电流元件的反馈作用稳定电流，后者通过转速检 测元件的反馈作用保持转速稳定，最终消除转速偏差，从而使系统达到调节 电流和转速的目的。该系统起动时，转速外环饱和不起作用，电流内环起主 要作用，调节起动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值；稳 态运行时，转速负反馈外环起主要作用，使转速随转速给定电压的变化而变 化，电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。并通过 MATLAB进行系统的数学建模和系统仿真，分析双闭环直流调速系统的特性。 关键词：双闭环直流调速，脉宽调制 （PWM）， MATLAB Simulink仿真 III 1 徐海学院08 级控制系统设计 第 页 目 录 前言 4 第一章 直流电机调速理论 6 1.1 直流电机调速方法6