绪 论

随着科学技术的不断发展，人们开始很多方面的探索。对于自动控制系统方面，在工业、农业、交通运输和国防上，广泛应用电动机来拖动工作机械。较为先进的工作机械和生产工艺，普遍要求对生产机械的可靠性有严格要求。故本设计主要介绍了双闭环逻辑无环流可逆调速系统的优越性及可靠性。

采用转速负反馈和PI调节器的单闭环直流调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无静差，但是，如果对系统的动态性能要求较高，单闭环系统就难以满足需要。

本设计介绍了双闭环调速系统的原理、转速环和电流环的作用，介绍了逻辑无环流调速系统的原理、对其控制器的要求，并论证了本设计的可行性。

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目 录

绪 论………………………………………………………………………………1 第一章 设计要求及参数 …………………………………………………………4

1.1 设计要求 ……………………………………………………………4 1.2 设计参数 ……………………………………………………………4

第二章 控制系统整体方案设计 …………………………………………………4

2.1 控制系统方案选择 …………………………………………………4 2.2 逻辑无环流控制系统分析 …………………………………………5 2.3 系统总体分析设计 …………………………………………………6 2.4 系统主电路 …………………………………………………………6

第三章 主回路设计 ………………………………………………………………7

3.1主回路参数计算及元器件选择………………………………………7

3.1.1 晶闸管的选择 ………………………………………………7 3.1.2 平波电抗器的选择 …………………………………………7 3.1.3 测速发电机的选择 …………………………………………7 3.2 电流检测电路设计 …………………………………………………8

第四章 转速、电流双闭环调速控制系统设计 …………………………………8

4.1 双闭环系统设计准备 ………………………………………………8 4.2 电流环设计 …………………………………………………………9

4.2.1 电流环结构框图的化简 ……………………………………9 4.2.2 电流调节器结构的选择 ……………………………………9 4.2.3 电流调节器参数计算 ………………………………………9 4.2.4 检验近似条件 ………………………………………………10 4.2.5 电流调节器的实现 …………………………………………10 4.3 转速环设计（ASR）…………………………………………………11

4.3.1 转速环结构框图的化简 ……………………………………11 4.3.2 转速调节器结构的选择 ……………………………………11 4.3.3 转速调节器参数的计算 ……………………………………11 4.3.4 检验近似条件 ………………………………………………11 4.3.5 转速调节器的实现 …………………………………………12 4.3.6 转速超调量 …………………………………………………12

第五章 逻辑无环流控制器的设计 ………………………………………………12

5.1 逻辑无环流控制器的组成 …………………………………………12

5.2 逻辑无环流控制器工作原理 ………………………………………13 5.3 逻辑无环流系统运行状态分析 ……………………………………14

5.3.1 电机正向运行………………………………………………14 5.3.2 电机过渡阶段（电流降落过程）…………………………14 5.3.3 电机正向制动状态…………………………………………14 5.3.4 电机停车……………………………………………………14 5.4 逻辑无环流装置DLC的设计 ………………………………………15

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5.4.1 电平检测器电路（DPZ）的设计……………………………15 5.4.2 逻辑判断电路的设计 ………………………………………16 5.4.3 延时电路的设计 ……………………………………………18 5.4.4 联锁保护电路 ………………………………………………18

第六章 保护电路的设计 …………………………………………………………18

6.1 过电压保护 …………………………………………………………19 6.2 过电流保护 …………………………………………………………19 6.3 过载保护 ……………………………………………………………19

第七章 心得体会 …………………………………………………………………20 第八章 参考文献 …………………………………………………………………20

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