专业课程设计报告

（级本科）

题 目：转速电流双闭环可逆直流调速系统的仿真与设计 学 院： 学院 专 业： 班 级：

姓 名： 学 号：

同组同学： 设计时间：

评定成绩： 指导教师：

年 月

大学专业课程设计任务书

课程名称 专业课程设计 课程代码 1

设计题目 设计时间 学院 一、 转速电流双闭环可逆直流调速系统的仿真与设计（可以采用晶闸管整流器-电动机系统，也可以采用直流PWM变换器-电动机系统） 年 月 日～年 月 日 学院 专业 班级 课程设计任务、具体技术参数 课程设计任务： 1. 确定控制系统方案 主电路选用直流脉宽调速系统，控制系统选用转速、电流双闭环控制方案 2. 确定每一级的具体技术指标（如放大倍数、输入输出电阻、电源电压等） 在这里，首先设计电流调节器，然后把整个电流环看作是转速调节系统中的一个环节，再设计转速调节器。 由于电流检测信号中常含有交流分量，为了不使它影响到调节器的输入，需加低通滤波。这样的滤波传递函数可用一阶惯性环节来表示，其滤波时间常数Toi按需要选定，以滤平电流检测信号为准。然而，在抑制交流分量的同时，滤波环节也延迟了反馈信号的作用，为了平衡这个延迟作用，在给定信号通道上加入一个等时间常数的惯性环节，称作给定滤波环节。由测速发电机得到的转速反馈电压含有换向纹波，因此也需要滤波，滤波时间常数用Ton表示，根据和电流环一样的道理，在转速给定通道上也加入时间常数为Ton的给定滤波环节。 2.1电流环的设计 (1)确定时间常数 整流装置之后时间常数Ts。三相桥式电路的平均失控时间Ts=0.0017s。电流滤波时间常数Toi。为了基本滤平波头。因此取Toi=2ms=0.02s。电流环小时间常数之和T?i。按小时间常数近似处理，取T?i=Ts+Toi=0.0037s。 (2)选择电流调节器的结构 根据设计要求?i%?5%并保证稳态电流无差，可按照典型I型系统设计电流调节器，因此可用PI型电流调节器。 其传递函数为WACR?s??Ki?is?10.03s?1?1.013。 ?is0.03s 2

含给定滤波与反馈滤波的PI型电流调节器 (3)选择电流调节器参数 要求?i%?5%时，应取KITi?0.5，因此KI?TlTi?0.50.0037?135.1s ??于是，Ki?KI?1?iR135.1?0.03?0.5??1.013。 ?Ks0.05?40 (4)校验近似条件 要求?ci?111?s?1?196.1s?1??ci。 ，现3Ts3?0.00173Ts 要求?ci?3111?3s?1?4.243s?1??ci。 ，现3TmTlTmTl1?0.5 要求?ci?111111?s?1?180.8s?1??ci ，现3TsToi3TsToi30.0017?0.002(5)计算电流调节器电阻和电容 取R0?40k?，则 Rn?KnR0?1.013?40k??40.52k? 取Rn?40k? Ci??iRi?0.03F?0.75?F 取0.75?F 340?104Toi4?0.0026C???10?F?0.2?F 取0.2?F oi3R040?10 按照上述参数，电流环可以达到的动态指标为?i%?4.3%?5%，故满足设计要求。 2.2转速环的设计 (1)确定时间常数

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