直流調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的仿真分析開題報(bào)告

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1、太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告學(xué)生姓名：郭茂元學(xué)號：122012229系部：機(jī)械工程系專業(yè)：機(jī)械電子工程題目：直流調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的仿真分析指導(dǎo)教師:李雅青（副教授）2016年3月10日開題報(bào)告填寫要求1．開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在系審查后生效；2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼；3．學(xué)生的“學(xué)號”要寫全號（如072074

2、123）；4.指導(dǎo)教師意見和所在系意見用黑墨水筆工整書寫。畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告一．研究目的及意義直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速性能好，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，易于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速等優(yōu)點(diǎn)，其調(diào)速控制系統(tǒng)歷來在工業(yè)控制中占有極其重要的地位。隨著電力技術(shù)的發(fā)展，特別是大功率電力電子器件問世以后，直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)將有逐步被交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)取代的趨勢，但在中、小功率的場合，常采用永磁直流電動(dòng)機(jī)，只需對電樞回路進(jìn)行控制，相對比較簡單，特別是在高精度位置伺服控制系統(tǒng)、在調(diào)速性能要求高或要求大轉(zhuǎn)矩的場所，直流電動(dòng)機(jī)仍然被廣泛采用，直流調(diào)速控制系統(tǒng)中最典型的一

3、種調(diào)速系統(tǒng)就是速度、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求完成開環(huán)調(diào)速、單閉環(huán)調(diào)速、雙閉環(huán)調(diào)速等過程，需要觀察比較多的性能，再加上計(jì)算參數(shù)較多，往往難以如意。如在設(shè)計(jì)過程中使用MATLAB中的GUI實(shí)用工具來輔助設(shè)計(jì)，由于可以構(gòu)建被控系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型，直觀迅速觀察各點(diǎn)波形，因此調(diào)速系統(tǒng)性能的完善可以通過反復(fù)修改其動(dòng)態(tài)模型來完成，而不必對實(shí)物模型進(jìn)行反復(fù)拆裝調(diào)試，MATLAB中的動(dòng)態(tài)建模、仿真工具GUI具有模塊組態(tài)方便，性能分析直觀等優(yōu)點(diǎn)，可縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)過程。二．國內(nèi)外研究進(jìn)展從七十年代開始，由于晶閘管直流

4、調(diào)速系統(tǒng)的高效、無噪音和快速響應(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、以及缺相和過流保護(hù)電路等。給定信號為0～10V直流信號，可對主電路輸出電壓進(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。在我們國內(nèi)，雙閉環(huán)控制也已經(jīng)經(jīng)過了幾十年的發(fā)展時(shí)期，目前已經(jīng)基本發(fā)展成熟，但是目前的趨勢仍是追趕著發(fā)達(dá)國家的腳步，向著數(shù)字化發(fā)展[1]。從八十年代中后期起，世界各大電氣公司都在競相開發(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

5、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，在國內(nèi)外受到廣泛的應(yīng)用。目前，發(fā)達(dá)國家應(yīng)用的先進(jìn)電氣調(diào)速系統(tǒng)幾乎完全實(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)展趨勢也向著控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展[12]。畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告三．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）1、重點(diǎn)研究

6、的內(nèi)容直流調(diào)速具有平滑性好，調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，對直流調(diào)速的仿真有著一定的應(yīng)用價(jià)值，而MATLAB在自動(dòng)控制仿真方面有著不錯(cuò)的效果。本設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)者能設(shè)計(jì)出一個(gè)較好的直流調(diào)速系統(tǒng)。在調(diào)速系統(tǒng)的原理和要求的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)性能的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)典型的直流調(diào)速系統(tǒng)，如閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)、多環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)，建立直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。本課題還要求研究MATLAB與GUI在控制方面的應(yīng)用，掌握仿真程序的編寫與GUI模塊參數(shù)的設(shè)置。2、實(shí)現(xiàn)途徑1)主要調(diào)速方法選擇2)電路的組成與調(diào)速原理3)調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)方式選擇4)系統(tǒng)參數(shù)的

7、設(shè)定與校正5)建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型6)建立仿真模型7)編寫仿真程序8)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果四．設(shè)計(jì)工作進(jìn)度安排設(shè)計(jì)各階段名稱起止日期1查閱文獻(xiàn)，總體規(guī)劃，完成開題報(bào)告2016.02.29~2016.03.112分析直流調(diào)速控制系統(tǒng)的工作原理2016.03.12~2016.03.203建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型2016.03.21~2016.04.104編寫MATLAB/GUI仿真程序，中期檢查2016.04.11~2016.04.295調(diào)試、分析仿真結(jié)果2016.04.30~2016.05.226整理畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答

8、辯2016.05.23~2016.06.05五．主要參考文獻(xiàn)[1]陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.[2]王克義，路敦民.機(jī)電傳動(dòng)系控制[M].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社,2012.[3]齊占慶，王振臣.電氣控制技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[4]阮毅，陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.[