直流双闭环调速系统(论文).doc

目录摘要.........................................................2关键词.......................................................2１引言.......................................................2２双闭环调速系统的原理.......................................3３双闭环调速系统的优点．．．...................................4４转速、电流双闭环控制系统．.................................5５电流环与转速环的设计．．．．．．．．．．......................8６双闭环调速系统在Simulink环境下的仿真......................13７小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16参考文献...................................................17齐刘海、斜刘海、中分刘海出色的刘海设计不但能营造出发型的独特个性更加能为你的双眸增添神秘的性感。无论是简单不对称刘海发型还是厚重复古的齐刘海发型不同风情的刘海设计演绎着不同个性的你。随时以最佳的刘海造型迎接新一天你的刘海剪对了吗基于MATLAB的双闭环直流调速系统设计摘要：本文介绍了基于工程设计对直流调速系统的设计根据直流调速双闭环控制系统的工作原理设计了基于PID控制的转速控制环和电流控制环。详细分析了系统的起动过程及参数设计运用Simulink对直流电动机双闭环调速系统进行系统仿真。根据仿真结果分析该调速系统满足我们的设计要求。关键词：双闭环控制系统；Simulink；电流控制环；转速控制环；1.引言调速系统是当今电力拖动自动控制系统中应用最广泛的一种系统。目前对调速性能要求较高的各类生产机械大多采用直流传动简称为直流调速。早在20世纪40年代采用的是发电机－电动机系统又称放大机控制的发电机－电动机组系统。这种系统在40年代广泛应用但是它的缺点是占地大效率低运行费用昂贵维护不方便等特别是至少要包含两台与被调速电机容量相同的电机。为了克服这些缺点50年代开始使用水银整流器作为可控变流装置。这种系统缺点也很明显主要是污染环境危害人体健康。50年代末晶闸管出现晶闸管变流技术日益成熟使直流调速系统更加完善。晶闸管－电动机调速系统已经成为当今主要的直流调速系统广泛应用于世界各国。近几年交流调速飞速发展逐渐有赶超并代替直流调速的趋势。直流调速理论基础是经典控制理论而交流调速主要依靠现代控制理论。不过最近研制成功的直流调速器具有和交流变频器同等性能的高精度、高稳定性、高可靠性、高智能化特点。同时直流电机的低速特性大大优于交流鼠笼式异步电机为直流调速系统展现了无限前景。单闭环直流调速系统对于运行性能要求很高的机床还存在着很多不足快速性还不够好。而基于电流和转速的双闭环直流调速系统静动态特性都很理想。2.直流双闭环系统的原理ASR（速度调节器）根据速度指令Un*和速度反馈Un的偏差进行调节其输出是电流指令的给定信号Ui*（对于直流电动机来说控制电枢电流就是控制电磁转矩相应的可以调速）。ACR(电流调节器)根据Ui*和电流反馈Ui的偏差进行调节其输出是UPE（功率变换器件的）的控制信号Uc。进而调节UPE的输出即电机的电枢电压由于转速不能突变电枢电压改变后电枢电流跟着发生变化相应的电磁转矩也跟着变化由Te-TL=Jdn/dt只要Te与TL不相等转速会相应的变化。整个过程到电枢电流产生的转矩与负载转矩达到平衡转速不变后达到稳定。3双闭环调速系统优点一般来说我们总希望在最大电流受限制的情况下尽量发挥直流电动机的过载能力使电力拖动控制系统以尽可能大的加速度起动达到稳态转速后电流应快速下降保证输出转矩与负载转矩平衡进入稳定运行状态[1]。这种理想的起动过程如图1所示。为实现在约束条件快速起动关键是要有一个使电流保持在最大值的恒流过程。根据反馈控制规律要控制某个量只要引入这个量的负反馈。因此采用电流负反馈控制过程起动过程中电动机转速快速上升而要保持电流恒定只需电流负反馈；稳定运行过程中要求转矩保持平衡需使转速保持恒定应以转速负反馈为主。采用转速、电流双闭环控制系统。如图2所示。0nnt图1理想启动过程图2双闭环直流调速控制系统原理图图3双闭环直流调速系统动态结构图参考双闭环的结构