雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真開(kāi)題報(bào)告

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1、南京工程學(xué)院自動(dòng)化學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告課題名稱：雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真研究姓名：吳杰班　　　級(jí)：10自動(dòng)化1指導(dǎo)教師：張貞艷所在系部：自動(dòng)化學(xué)院專業(yè)名稱：自動(dòng)化南京工程學(xué)院2014年3月畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告學(xué)生姓名吳杰學(xué)號(hào)20100710132專業(yè)自動(dòng)化指導(dǎo)教師姓名張貞艷職稱講師所在系部自動(dòng)化學(xué)院課題來(lái)源老師自擬課題類型工程設(shè)計(jì)課題名稱雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真研究畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容（包括技術(shù)準(zhǔn)備、技術(shù)內(nèi)容以及設(shè)計(jì)要求等）：畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容（包括技術(shù)準(zhǔn)備、技術(shù)內(nèi)容以及設(shè)計(jì)要求等）：畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容（包括技術(shù)準(zhǔn)備、技術(shù)內(nèi)容以及設(shè)計(jì)要求等）：畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和意

2、義?一、畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容（包括技術(shù)要求、圖標(biāo)要求以及工作要求等）：1.簡(jiǎn)單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)的性能分析，其中包括單閉環(huán)有、無(wú)靜差轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)以及帶電流截止轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的性能分析。通過(guò)比較它們的性能分析結(jié)果，得出它們的不足之處，從而引出雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。2.雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中包括建立雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的方框圖以及仿真模型。并且通過(guò)仿真分析結(jié)果，與簡(jiǎn)單的閉環(huán)調(diào)速仿真分析進(jìn)行比較，從而得出雙閉環(huán)直流調(diào)速優(yōu)越性。3.雙閉環(huán)V-M系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中包含調(diào)節(jié)器的選擇和參數(shù)設(shè)計(jì)，相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖仿真，虛擬模型圖仿真，仿真結(jié)果分析等。4.雙閉環(huán)PWM-M調(diào)

3、速系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中包含調(diào)節(jié)器的選擇和參數(shù)設(shè)計(jì)，相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖仿真，虛擬模型圖仿真，仿真結(jié)構(gòu)分析等。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義1.根據(jù)MATLAB/Simulink仿真平臺(tái)，研究雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的性能。雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的調(diào)速系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有調(diào)速范圍寬、穩(wěn)定性好、精度高等許多優(yōu)點(diǎn)，在拖動(dòng)領(lǐng)域中發(fā)揮著極其重要的作用[1]。采用該系統(tǒng)可獲得優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)調(diào)速特性。此系統(tǒng)的控制規(guī)律，性能特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法是各種交、直流電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)[2]。2.通過(guò)比較單閉環(huán)有、無(wú)靜差轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)和帶電流截止負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)的仿真結(jié)果，從而得到它們各自的不

4、足之處，從而突出雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)越性以及必要性。3.通過(guò)對(duì)雙閉環(huán)V-M系統(tǒng)和雙閉環(huán)PWM-M調(diào)速系統(tǒng)這兩種典型雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的的仿真分析，幫助我們更好的了解和應(yīng)用雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。4.通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的了解，使我們能夠更好的掌握調(diào)速系統(tǒng)的基本理論及相關(guān)內(nèi)容，在對(duì)其各種性能加深了解的同時(shí)，能夠發(fā)現(xiàn)其缺陷之處，通過(guò)對(duì)該系統(tǒng)不足之處的完善，可提高該系統(tǒng)的性能，使其能夠適用于各種工作場(chǎng)合，提高其使用效率。并以此為基礎(chǔ)，再對(duì)交流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行研究，最終掌握各種交、直流調(diào)速系統(tǒng)的原理，使之能夠應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。文獻(xiàn)綜述1.國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

5、[1]國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)從七十年代開(kāi)始，由于晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)的高效、無(wú)噪音和快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)一般含晶閘管可控整流主電路、移相控制電路、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速控制電路、以及缺相和過(guò)流保護(hù)電路等。給定信號(hào)為0～10V直流信號(hào)，可對(duì)主電路輸出電壓進(jìn)行平滑調(diào)節(jié)。采用雙PI調(diào)節(jié)器，可獲得良好的動(dòng)靜態(tài)效果【3】。晶閘管-直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)為現(xiàn)代工業(yè)提供了高效、高性能的動(dòng)力。盡管目前交流調(diào)速的迅速發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)越趨成熟，以及交流電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和易維護(hù)性，使交流調(diào)速?gòu)V泛受到用戶的歡迎。但是直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)以其優(yōu)良的調(diào)速性能仍有廣闊的市場(chǎng)，并且建

6、立在反饋控制理論基礎(chǔ)上的直流調(diào)速原理也是交流控制的基礎(chǔ)【4】。在我們國(guó)內(nèi)，雙閉環(huán)控制也已經(jīng)經(jīng)過(guò)了幾十年的發(fā)展時(shí)期，目前已經(jīng)基本發(fā)展成熟，但是目前的趨勢(shì)仍是追趕著發(fā)達(dá)國(guó)家的腳步，向著數(shù)字化發(fā)展。[2]國(guó)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)從80年代中后期起，世界各大電氣公司都在競(jìng)相開(kāi)發(fā)數(shù)字式調(diào)速傳動(dòng)裝置直流調(diào)速已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)很高的技術(shù)水平：功率元件采用可控硅；控制板采用表面安裝技術(shù)；控制方式采用電源換相、相位控制。特別采用了微機(jī)及其他先進(jìn)技術(shù)，使數(shù)字式直流調(diào)速裝置具有很高的精度、良好的控制性能和強(qiáng)大的抗干擾能力，在國(guó)內(nèi)外受到廣泛的應(yīng)用【5】。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用的先進(jìn)電氣調(diào)速系統(tǒng)幾乎完全

7、實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，雙閉環(huán)控制系統(tǒng)已經(jīng)普遍的應(yīng)用到了各類儀器儀表，機(jī)械重工業(yè)以及輕工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中。隨著全球科技日新月異的發(fā)展，雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的總的發(fā)展趨勢(shì)也向著控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。2.MATLAB/Simulink仿真平臺(tái)[1]MATLAB/Simulink的介紹MATLAB是一種科學(xué)計(jì)算軟件，MATLAB是“矩陣實(shí)驗(yàn)室”(MatrixLaboratory)的縮寫(xiě)，這是一種以矩陣為基礎(chǔ)的交互式程序計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。由于它使用方便，輸入便捷，運(yùn)算高效，適應(yīng)科技人員的思維方式，并且有繪圖功能，有用戶自行擴(kuò)展的空間，特別受到用戶的歡迎，使它成為在科技界廣為使用的軟件

8、，也是國(guó)內(nèi)