自動控制系统课程设计指导.doc

自动控制系统课程设计指导 课程设计的性质和目的 性质：本课程是自动化专业的专业课，是一个实践性很强的教学环节。 目的：运用自动控制原理、电力拖动自动控制系统、电力电子技术等理论知识，对以电动机为对象的自动控制系统进行控制参数整定与实验研究，进一步巩固和提高控制系统观念，熟悉和掌握所学的理论知识。综合运用专业知识与计算机仿真技术，对直流传动系统研究，掌握在计算机环境下设计并调试整个控制系统的方法。通过课程设计，加强自动控制系统基本理论的学习和基本技能的训练，启发学生创新思维以及独立解决实际问题的能力。 课程设计内容及学时分配 课程内容 学时分配 复习相关知识，查阅资料 1天 控制参数设计与整定 分析结果，得出结论 2.5天 撰写设计论文 1天 答辩 0.5天 课程设计教学基本要求 综合运用自动控制系统课程中所学到的理论知识去独立完成一个自动控制系统课程设计课题。 通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。 进一步熟悉实用的自动控制系统类型和特性，并掌握合理选用的原则。 学会撰写自动控制系统课程设计论文。 培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 遵守纪律，注意用电安全。 课程设计选题 本课程设计分两部分内容，分别为直流调速部分和交流调速部分，具体内容及要求详见下表： 序号 设计题目名称 1 V-M双闭环不可逆直流调速系统设计 2 采用三相交流调压技术设计一个转速开环交流调速系统，观察电动机的电流、转速和转矩曲线。 3 采用三相SPWM技术设计一个转速开环变频调速系统，观察电动机的电流、转速和转矩曲线 4 自选题目（经指导老师同意后可做） 主要技术指标和要求：要求学生能够自己独立的查阅有关资料，并根据自己所选的题目对资料进行筛选，最后设计出正确的结果。 方案选择及工作原理：理论上要设计出题目及技术指标所规定的系统，并进行仿真。学生自主设计，教师点评。 设计成果的要求：设计的过程要认真分析，达到设计所要求的内容，不许缺项，计算数据正确，最后撰写课程设计报告。 五．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 直流调速部分可参考的数据： 1组： 直流他励电动机：功率Pe＝1.1KW，额定电流Ie=6.7A，磁极对数P=1，ne=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，速度给定最大值 2组： 直流他励电动机：功率Pe＝22KW，额定电压Ue=220V，额定电流Ie=116A,磁极对数P=2，ne=1500r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻Ra=0.112Ω,主电路总电阻R＝0.32Ω，L∑＝37.22mH(电枢电感、平波电感和变压器电感之和)，电磁系数Ce=0.138 Vmin／r，Ks=22，电磁时间常数TL=0.116s，机电时间常数Tm=0.157s，滤波时间常数Ton=Toi=0.00235s，过载倍数λ＝1.5，电流给定最大值，速度给定最大值 3组： 直流他励电动机：功率Pe＝145KW，额定电压Ue=220V，额定电流Ie=733A,磁极对数P=2，ne=430r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻Ra=0.0015Ω,主电路总电阻R＝0.036Ω，Ks=41.5，电磁时间常数TL=0.0734s，机电时间常数Tm=0.0926s，滤波时间常数Ton=Toi=0.01s，过载倍数λ＝1.2，电流给定最大值，速度给定最大值 4组： 直流他励电动机：功率Pe＝145KW，额定电压Ue=220V，额定电流Ie=6.5A,磁极对数P=1，ne=1500r/min,励磁电压220V,电枢绕组电阻Ra=3.7Ω,主电路总电阻R＝7.4Ω，Ks=27，电磁时间常数TL=0.033s，机电时间常数Tm=0.26s，滤波时间常数Toi=0.0031s，Ton=0.01s，过载倍数λ＝1.5，电流给定最大值，速度给