勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書（論文）遼寧工業(yè)大學(xué)電力系統(tǒng)自動化課程設(shè)計(jì)（論文）題目：勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）院（系）：電氣工程學(xué)院專業(yè)班級：電氣084學(xué)號：080303109學(xué)生姓名：張英福指導(dǎo)教師：（簽字）起止時(shí)間：2011.12.26—2012.01.06-15-本科生課程設(shè)計(jì)（論文）課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評語院（系）：電氣工程學(xué)院教研室：電氣工程學(xué)院學(xué)號080303109學(xué)生姓名張英福專業(yè)班級電氣084課程設(shè)計(jì)題目勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)基本參數(shù)及要求：1發(fā)電機(jī)容量200MW，功率因數(shù)0.85，定子額定電壓18K

2、V，空載額定轉(zhuǎn)子電壓220V。2要求電壓調(diào)差系數(shù)在±15%范圍內(nèi)可調(diào)。3強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)1.8，不小于10秒4調(diào)壓精度，機(jī)端電壓靜差率小于1％。5自動電壓調(diào)節(jié)范圍：80％～120％。6起動升壓至額定電壓時(shí)，超調(diào)量不大于10％。設(shè)計(jì)要求1.確定勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)的原理接線圖。2.說明各個(gè)環(huán)節(jié)作用及系統(tǒng)的工作原理。3.根據(jù)總接線圖，列寫勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)及框圖。4列寫勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，繪制傳遞函數(shù)框圖，并在空載點(diǎn)對傳遞函數(shù)進(jìn)行線性化，采用PID控制，確定PID控制參數(shù)。5根據(jù)系統(tǒng)傳遞函數(shù)，對系統(tǒng)進(jìn)行仿真，分析系統(tǒng)性能。6對結(jié)果進(jìn)行分

3、析總結(jié)。進(jìn)度計(jì)劃1、布置任務(wù)，查閱資料，理解掌握系統(tǒng)的控制要求。（1天）2、確定勵(lì)磁方式，設(shè)計(jì)勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)接線圖。（3天）3、建立勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)及框圖。（2天）4、繪制傳遞函數(shù)框圖，對傳遞函數(shù)進(jìn)行線性化，確定PID控制參數(shù)。（1天）5、對系統(tǒng)進(jìn)行仿真，分析系統(tǒng)性能。（2天）6、撰寫、打印設(shè)計(jì)說明書（1天）指導(dǎo)教師評語及成績平時(shí)：論文質(zhì)量：答辯：總成績：指導(dǎo)教師簽字：年月日注：成績：平時(shí)20%論文質(zhì)量60%答辯20%以百分制計(jì)算-15-本科生課程設(shè)計(jì)（論文）摘要電力系統(tǒng)在現(xiàn)在社會的發(fā)展十分迅猛。計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制理論、電力電

4、子技術(shù)的發(fā)展也促進(jìn)了自并勵(lì)勵(lì)磁制造技術(shù)逐漸趨向于成熟、穩(wěn)定、可靠。本文是將勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)拆分成各個(gè)環(huán)節(jié)，明確各個(gè)環(huán)節(jié)的作用以及它們的工作原理，從而推導(dǎo)出系統(tǒng)總的工作原理并設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)。以同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)作為研究對象,針對同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制方式現(xiàn)狀,在研究模糊控制的基礎(chǔ)上,將模糊PID控制用于同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)。并對所設(shè)計(jì)的模糊PID勵(lì)磁控制器進(jìn)行優(yōu)化。本文主要內(nèi)容是進(jìn)行了模糊自調(diào)整PID控制設(shè)計(jì),克服了傳統(tǒng)PID控制非線性差、對模型要求高的缺點(diǎn),并深入進(jìn)行了基于免疫算法的模糊PID控制設(shè)計(jì),把生物學(xué)中的細(xì)胞免

5、疫原理用于模糊PID控制器中,加強(qiáng)了控制器的自我校正能力,自適應(yīng)能力,提高了控制精度和速度。關(guān)鍵詞：最優(yōu)控制理論；勵(lì)磁系統(tǒng)；仿真-15-本科生課程設(shè)計(jì)（論文）目錄第1章緒論11.1勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)概況11.2本文主要內(nèi)容1第2章勵(lì)磁控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)32.1勵(lì)磁控制系統(tǒng)功能32.2勵(lì)磁控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案32.3勵(lì)磁控制系統(tǒng)測量比較單元電路設(shè)計(jì)42.3.1電壓測量42.3.2比較整定52.3.3比較整定電路的整定6第3章系統(tǒng)傳遞函數(shù)的建立73.1他勵(lì)直流勵(lì)磁機(jī)的傳遞函數(shù)建立73.2勵(lì)磁器各單元的傳遞函數(shù)83.2.1電壓測量比較單元83.2.2綜合

6、放大單元83.2.3功率放大單元93.3勵(lì)磁控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)93.4同步發(fā)電機(jī)的傳遞函數(shù)10第4章系統(tǒng)仿真與分析114.1仿真模型的建立114.2系統(tǒng)性能的分析13第5章課程設(shè)計(jì)總結(jié)14參考文獻(xiàn)15-15-本科生課程設(shè)計(jì)（論文）第1章緒論1.1勵(lì)磁自動控制系統(tǒng)概況勵(lì)磁系統(tǒng)的控制性能不僅影響著電力系統(tǒng)中電能質(zhì)量、電壓的穩(wěn)定,系統(tǒng)的功率因數(shù)和穩(wěn)定運(yùn)行極限,而且影響著電力系統(tǒng)的暫態(tài)性能、動態(tài)性能,特別是對系統(tǒng)的低頻振蕩,次同步振蕩的抑制。按提供勵(lì)磁功率的方式,勵(lì)磁系統(tǒng)分為他勵(lì)和自勵(lì)兩種形式,前者的勵(lì)磁功率取自與發(fā)電機(jī)同軸的勵(lì)磁發(fā)電機(jī),后者的勵(lì)磁功率

7、由發(fā)電機(jī)定子提供。對目前存在的自勵(lì)系統(tǒng),其勵(lì)磁功率是由同步發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓經(jīng)勵(lì)磁變壓器降壓,再由可控硅相控整流器整流后向發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電壓,在線檢測機(jī)端電壓和負(fù)載電流,按照一定的規(guī)律來調(diào)節(jié)相控整流器的控制角,以滿足系統(tǒng)的增、減磁的需要。電機(jī)勵(lì)磁控制是保證發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和改善電力系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的一項(xiàng)基本措施。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對發(fā)電機(jī)勵(lì)磁提出了更高的要求。除了維持發(fā)電機(jī)電壓水平，合理分配并聯(lián)機(jī)組的無功功率外，還要求勵(lì)磁控制系統(tǒng)能對電力系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定及暫態(tài)穩(wěn)定起作用。國內(nèi)外的研究和實(shí)踐證明，勵(lì)磁控制系統(tǒng)不僅能提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

8、極限，而且通過附加控制，能抑制低頻振蕩和次同步振蕩，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行有顯著效果。1.2本文主要內(nèi)容勵(lì)磁系統(tǒng)已經(jīng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響發(fā)