逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真
逻辑无环流可逆直流调速系统的文献综述
摘要摘要：本文主要论述了逻辑无环流可逆直流调速系统的基本原和构成，并对其控制电路进行计算和设计，运用MATLAB仿真对电气结构原理图进行仿真并对仿真结果进行动静态性能分析，采用优化设计方法改善系统性能，实现了转速电流双闭环逻辑无环流可逆直流调速系统的建模和仿真。
关键词：逻辑无环流；可逆直流；MATLAB仿真引言随着电力传动装置在现代化工业生产中的广泛应用，以及对其生产工艺、产品质量要求的不断提高，需要越来越多的生产机械能够实现正反向可逆运行。
有环流可逆系统虽然具有反向快、过渡平滑等优点，但还必须设置几个环流电抗器，因此当工艺过程对系统正反转的平滑过渡特性要求不是很高时，特别是对于大容量的系统，常采用既没有直流平均环流又没有瞬时脉动环流的逻辑无环流控制可逆系统，当一组晶闸管工作时，用逻辑电路或逻辑算法去封锁另一组晶闸管的触发脉冲，使它完全处于阻断状态，以确保两组晶闸管不同时工作，从根本上切断环流的通路，这就是逻辑控制的无环流可逆系统。
本文介绍了逻辑无环流可逆直流调速系统的发展历史、工作原理，系统主电路、控制电路、触发电路和保护电路。
根据系统的动、静态性能指标采用工程设计方法设计转速、电流调节器参数，并运用Matlab的Simulink工具箱和电力系统工具箱，实现逻辑无环流可逆直流调速系统的建模与仿真。
1逻辑无环流可逆直流的发展历史直流电动机是将直流电能转换为机械能的电动机。
因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。
直流电动机按励磁方式分为永磁、它励和自励三类，其中自励又分为并励、串励和复励三种1840～1955年为探索实验时期：从1840年到1955年的116年期间，直线电机从设想到实验到部分实验性应用，经历了一个不断探索，屡遭失败的过程。
自从Wheatsone提出和试制了直线电机以后，最早明确地提到直线电机文章的是1890年美国匹兹堡市的市长，在他所写的一篇文章中，首先明确地提到了直线电机以及它的专利。
逻辑无环流可逆直流调速系统设计
逻辑无环流可逆直流调速系统设计摘要直流电动机具有良好的起制动性能，易于在广泛范围内平滑调速，在需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。
直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟，而且从反馈闭环控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础，所以首先应该掌握好直流系统。
从生产机械要求控制的物理量来看，电力拖动自动控制系统有调速系统，位置随动系统，张力控制系统，多电动机同步控制系统等多种类型，而各种系统往往都是通过控制转速来实现的，因而调速系统是最基本的拖动控制系统。
在许多生产机械中，常要求电动机既能正反转，又能快速制动，需要四象限运行的特性，此时必须采用可逆调速系统。
而本文着重介绍应用广泛的“逻辑无环流可逆直流调速系统”的设计与仿真。
对于系统的设计，采用工程上对调节器的设计方法。
而对系统的仿真，则采用MATLAB中的SIMULINK工具箱对模型仿真。
关键词：逻辑无环流调速，直流电机，MATLAB仿真DESIGN OF LOGIC NON-LOOP-CURRENT REVERSIBLE DC SPEEDCONTROL SYSTEMABSTRACTThe direct current electric motor has a good starting and braking quality, and can be modulating smoothly and easily in a wide rang. It is used frequently in controllable electric drive with high quality. Direct current drives the control system in theoretic- cally quite to be all mature with the practice in, moreover looked from the feedback closed-loop control angle, it also is the exchange drives the control system the found ation, therefore first should grasp the direct current system.Looked from the production machinery request control physical quantity that, the electric power drives the automatic control system to have the speed control system, the position servo system, the tension control system, multi-electric motors synchronization control system and so on many kinds of types, but each kind of system often all is to achieve by controlling the speed. Through the speed control system is the most basic drives control system.In many produces in the machinery, the electric motor often is requested both to be able to reverse, and can fast apply the brake, to need four quadrants movements the char- acterristic, this time must use the reversible speed control system. This article introduced emphatically the application widespread logic does not have the circulation reversible direct current speed control system design and the simulation.For the system’s design, engineering design of the regulator method is adopted. While for the system simulation, MATLAB/SIMULINK to the model simulation is adopted.Key words: logic non-loop-current speed control，DC motor，Matlab simulation目录1 可逆调速系统概述 ----------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -1.1 绪论-------------------------------------------------------------------------------------------------- - 1 -1.2 可逆调速系统 ------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -1.2.1 直流电动机的调速特点 ---------------------------------------------------------------- - 2 -1.2.2 晶闸管整流电路 ------------------------------------------------------------------------- - 3 -1.2.3 可逆直流调速系统 ---------------------------------------------------------------------- - 5 -1.3 直流调速系统的技术指标---------------------------------------------------------------------- - 6 -2 双闭环调速系统的基本原理----------------------------------------------------------------------------- - 7 -2.1 转速、电流双闭环调速系统及其静特性--------------------------------------------------- - 7 -2.1.1 转速、电流双闭环调速系统的组成 ------------------------------------------------ - 8 -2.1.2 两个调节器的作用 ---------------------------------------------------------------------- - 9 -2.2 调节器的设计 ------------------------------------------------------------------------------------- - 9 -2.2.1 调节器结构的选择 ---------------------------------------------------------------------- 10 -2.2.2 电流调节器的设计 --------------------------------------------------------------------- - 11 -2.2.3 转速调节器的设计 ---------------------------------------------------------------------- 12 -3 逻辑无环流可逆调速系统-------------------------------------------------------------------------------- 14 -3.1 晶闸管-电动机系统的可逆线路及其环流分析 ------------------------------------------- 14 -3.2 系统的组成和工作原理------------------------------------------------------------------------- 16 -3.3 可逆系统对无环流逻辑控制器的要求------------------------------------------------------ 17 -3.4 无环流逻辑控制器的实现---------------------------------------------------------------------- 18 -3.5 逻辑无环流系统的优点------------------------------------------------------------------------- 19 -4 逻辑无环流可逆调速系统实验 ------------------------------------------------------------------------- 20 -4.1 DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置介绍 ------------------------------------ 20 -4.1.1 控制屏介绍及操作说明 ---------------------------------------------------------------- 20 -4.1.2 各挂件功能介绍 ------------------------------------------------------------------------- 21 -4.2 逻辑无环流可逆直流调速系统实验 --------------------------------------------------------- 29 -5 系统建模与仿真 -------------------------------------------------------------------------------------------- 35 -5.1 MATLAB软件介绍------------------------------------------------------------------------------ 35 -5.2 逻辑无环流可逆调速系统的建模 ------------------------------------------------------------ 36 -5.2.1 电力系统(Power System)工具箱 ----------------------------------------------------- 36 -5.2.2 逻辑无环流可逆调速系统主电路的建模 ------------------------------------------ 36 -5.2.3 逻辑控制器DLC封装------------------------------------------------------------------ 38 -5.3 系统主要环节的仿真参数---------------------------------------------------------------------- 40 -5.3.1 系统主要环节的仿真参数 ------------------------------------------------------------------- 40 -结论 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 42 -致谢 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 43 -参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 44 -1. 可逆调速系统概述1.1 绪论在现代化的工业生产中，几乎无处不使用电力传动装置。
逻辑无环流可逆直流调速系统仿真研究
逻辑无环流可逆直流调速系统仿真研究
摘要：逻辑无环流可逆直流调速系统省去了环流电抗器，没有了附加的环流损耗，节省变 压器和晶闸管装置的附加设备容量。和有环流系统相比，因换流失败造成的事故率 大为降低。本文对逻辑无环流可逆直流调速系统进行了仿真研究，对 DLC（逻辑控 制器）、ACR 和 ASR 的参数进行了设计，给出了仿真结果和分析。
取电流反馈系数： β
=
U
* im
=
10
= 0.76 ；
I dm 2 × 6.58
ACR 的比例系数为： Ki
= Kp
τiR βK s
= 1.2 。
4、Simulink 仿真图及其结果
Simulink 下仿真结构原理图
MATLAB 下的 DLC 原理图
ACR 环节
转速仿真结果：
ASR 环节
电流仿真结果：
Ui*0 反向转矩
正向启动零电流 >0
=0
0
1
正向启动有电流
正向正 运行有电流
>0
>0
0
1
向
本桥逆变
制 动
有电流 <0
>0
0
0
本桥逆变
零电流 <0
=0
10Βιβλιοθήκη 它桥逆变有电流 <0
<0
1
0
反向启动零电流 <0
=0
1
0
反向启动有电流
反向运行有电流 <0
<0
1
0
Ui>0 正 向 电 流 ， Ui>0 反向电流
逻辑无环流可逆直流调速系统主电路如图 1 所示，两组桥在任何时刻只有一组投入工作 （另一组关断），所以在两组桥之间就不会存在环流。但当两组桥之间需要切换时，不能简 单的把原来工作着的一组桥的触发脉冲立即封锁，而同时把原来封锁着的一组桥立即开通， 因为已经导通晶闸管并不能在触发脉冲取消的一瞬间立即被关断，必须待晶闸管承受反压时 才能关断。如果对两组桥的触发脉冲的封锁和开放式同时进行，原先导通的那组桥不能立即 关断，而原先封锁着的那组桥已经开通，出现两组桥同时导通的情况，因没有环流电抗器， 将会产生很大的短路电流，把晶闸管烧毁。为此首先应是已导通的的晶闸管断流，要妥当处 理主回路中的电感储存的一部分能量回馈给电网，其余部分消耗在电机上，直到储存的能量 释放完，主回路电流变为零，使原晶闸管恢复阻断能力，随后再开通原来封锁着的那组桥的 晶闸管，使其触发导通。
V-M逻辑无环流双闭环可逆直流调速系统设计
目录第1章设计任务及要求 (3)1.1设计要求 (3)1.2参数 (3)第2章控制系统整体方案设计 (4)第3章主回路设计 (6)3.1主回路参数计算及元器件选择 (6)3.1.1变压器参数的计算 (6)3.1.2晶闸管参数的计算 (7)3.1.3平波电抗器的计算 (7)3.2保护电路的设计 (7)3.2.1过电压保护 (7)3.2.2过电流保护 (10)3.3触发回路的设计 (10)3.4隔离电路 (11)3.5励磁回路 (12)第4章控制回路设计 (13)4.1电流环设计（ACR） (13)4.1.1电流环结构框图的化简 (13)4.1.2电流调节器结构的选择 (15)4.1.3电流调节器的参数 (16)4.1.4检验近似条件 (17)4.1.5计算调节器电阻和电容 (17)4.2转速环设计(ASR) (18)4.2.1转速调节器的设计 (18)4.2.2转速调节器结构的选择 (19)4.2.3计算转速调节器参数 (21)4.2.4检验近似条件 (22)4.2.5计算调节器电阻和电容 (22)4.2.6校核转速超调量 (23)4.2.7转速超调的抑制——转速微分负反馈 (24)4.3反馈回路设计 (26)4.3.1 电流反馈与过流保护 (26)4.3.2转速反馈设计 (27)第5章逻辑无环流控制器的设计 (28)5.1无环流逻辑装置的组成 (28)5.2无环流逻辑装置DLC的设计 (29)5.2.1转矩极性鉴别（DPT） (29)5.2.2零电平检测（DPZ） (30)5.2.3逻辑控制（DLC） (31)第6章辅助回路的设计 (32)6.1限幅电路 (32)6.2反相器 (34)6.3给定电路 (35)6.4操作回路 (35)6.5直流稳压电源 (36)第7章总结 (37)第8章参考文摘 (38)第1章设计任务及要求1.1设计要求动态性能指标：（1）调速范围D=20，静差率S≤5%，在整个调速范围内要求转速无级、平滑可调；σ≤，空载启动到额定转速时转速超调量（2）电流环超调量5%iσ。
逻辑无环流可逆直流调速系统设计
逻辑无环流可逆直流调速系统设计逻辑无环流可逆直流调速系统由电机、电源、控制器和传感器等组成。
电机是系统的核心部件，用于转换电能为机械能，根据外界要求来调节转速。
电源为系统提供所需的电能，控制器则实现对电机转速的控制，传感器用于监测电机的运行状态。
在系统设计中，需要考虑以下几个关键点：1.电机选择：根据实际需求选择合适的电机，根据负载特性、转速要求、功率等因素来确定电机的型号和参数。
2.控制策略选择：根据系统要求来选择合适的控制策略，可采用PID控制、模糊控制或者最优控制等方法，以实现对电机转速的高效控制。
3.传感器选择：根据需要监测的参数选择合适的传感器，例如转速传感器、电流传感器、温度传感器等，以实时获取电机的运行状态。
4.控制算法设计：根据选定的控制策略和传感器数据，设计相应的控制算法，以实现对电机转速的调节。
5.电路设计：根据控制算法设计相应的电路，包括功率放大电路、比较器电路、反馈电路等，以实现控制器对电机的控制。
6.程序设计：根据控制算法和电路设计编写相应的程序代码，实现控制器对电机的精确控制。
在整个系统设计过程中，需要进行大量的实验和仿真验证，以确保设计的可行性和稳定性。
同时还需要进行各个模块的参数调整和优化，以使整个系统达到最佳的控制效果。
此外，还需要考虑系统的可靠性和安全性，例如对系统进行过载保护、过热保护等设计，以确保系统运行的安全可靠。
总之，逻辑无环流可逆直流调速系统设计需要综合考虑电机的选择、控制策略的选择、传感器的选择、控制算法的设计、电路设计、程序设计等多个因素，并进行实验和仿真验证，以实现对电机转速的精确控制。
通过合理的设计和调试，可以使系统达到高效、精确的调节性能和快速的响应速度。
课程设计：直流PWM-M可逆调速系统的设计与仿真
直流PWM-M可逆调速系统的设计与仿真摘要当今，自动化控制系统已经在各行各业得到了广泛的应用和发展，而直流调速控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。
本文主要研究直流调速系统，它主要由三部分组成，包括控制部分、功率部分、直流电动机。
长期以来，直流电动机因其具有调节转速比较灵活、方法简单、易于大范围内平滑调速、控制性能好等特点，一直在传动领域占有统治地位。
微机技术的快速发展，在控制领域得到广泛应用。
本文对基于微机控制的双闭环可逆直流PWM 调速系统进行了较深入的研究，从直流调速系统原理出发，逐步建立了双闭环直流PWM调速系统的数学模型，用微机硬件和软件发展的最新成果，探讨一个将微机和电力拖动控制相结合的新的控制方法，研究工作在对控制对象全面回顾的基础上，重点对控制部分展开研究，它包括对实现控制所需要的硬件和软件的探讨，控制策略和控制算法的探讨等内容。
在硬件方面充分利用微机外设接口丰富，运算速度快的特点，采取软件和硬件相结合的措施，实现对转速、电流双闭环调速系统的控制。
论文分析了系统工作原理和提高调速性能的方法，研究了IGBT模块应用中驱动、吸收、保护控制等关键技术.在微机控制方面，讨论了数字触发、数字测速、数字PWM调制器、双极式H型PWM变换电路、转速与电流控制器的原理,并给出了软、硬件实现方案。
关键词：PWM调速、直流电动机、双闭环调速目录前言 (1)第1章直流PWM-M调速系统 (2)第2章UPE环节的电路波形分析 (4)第3章电流调节器的设计 (6)3.1 电流环结构框图的化简 (6)3.2 电流调节器参数计算 (7)3.3 参数校验 (8)3.3.1 检查对电源电压的抗扰性能： (8)3.3.2 晶闸管整流装置传递函数的近似条件 (9)3.3.3 忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件 (9)3.3.4 电流环小时间常数近似处理条件 (9)3.4 计算调节器电阻和电容 (9)第4章转速调节器的设计 (11)4.1 电流环的等效闭环传递函数 (11)4.2 转速环结构的化简和转速调节器结构的选择 (11)4.3 转速调节器的参数的计算 (14)4.4 参数校验 (14)4.4.1 电流环传递函数化简条件 (15)4.4.2 转速环小时间常数近似处理条件 (15)4.5 计算调节器电阻和电容 (15)4.6 调速范围静差率的计算 (16)第5章系统仿真 (17)5.1 仿真软件Simulink介绍 (17)5.2 Simulink仿真步骤 (17)5.3 双闭环仿真模型 (17)5.4 双闭环系统仿真波形图 (18)结论 (19)参考文献 (20)前言直流PWM_M调速系统几年来发展很快，直流PWM_M调速系统采用全控型电力电子器件，调制频率高，与晶闸管直流调速系统相比动态响应速度快，电动机转矩平稳脉动小，有很大的优越性，在小功率调速系统和伺服系统中的应用越来越广泛。
逻辑无环流可逆直流调速系统设计.
CHENGNAN COLLEGE OF CUST 课程设计（论文）题目：逻辑无环流可逆直流调速系统设计学生姓名：钟山学号：201197250114班级: 1101班专业：D自动化（工业自动化）指导教师：李益华吴军2014年7月逻辑无环流可逆直流调速系统设计学生姓名：钟山学号：201197250114班级：1101班所在院(系): 电气与信息工程系指导教师：李益华吴军完成日期: 2014年7月11日逻辑无环流可逆直流调速系统设计摘要逻辑无环流可逆直流调速系统省去了环流电抗器，没有附加的环流损耗，节省变压器和晶闸管的附加设备容量。
两组晶闸管装置反并联的电枢可逆线路是可逆调速系统的典型线路之一，这种线路有能实现可逆运行、回馈制动等优点，但也会产生环流。
为保证系统安全，必须消除其中的环流。
所谓逻辑无环流系统就是在一组晶闸管工作时，用逻辑电路封锁另一组晶闸管的触发脉冲，使该组晶闸管完全处于阻断状态，从根本上切断环流通路。
这种系统不仅能实现逻辑无环流可逆调速，还能实现回馈制动。
本文对逻辑无环流直流可逆调速系统进行了设计，并且计算了电流和转速调节器的参数。
关键词：逻辑无环流、可逆直流调速系统、逻辑控制器、ACR、ASR目录1 绪论 (3)1.1 设计要求 (3)1.2 现状与发展 (3)2 系统结构方案的选择 (4)3 主回路的选择 (5)3.1 主电路形式的选择与论证 (5)3.2 交流电源的选择（单相或三相） (5)3.3 晶闸管元件的计算与选择 (6)3.4 晶闸管保护措施的电路设计与计算 (6)3.5 平波电抗器的计算与选择 (8)3.6 测速机的选择与可变电位器的选择与计算 (9)3.7 电动机励磁回路设计 (10)4 触发器的设计和同步相位的配合 (11)4.1 触发电路的设计与选择 (11)4.2 同步相位的配合 (12)5 辅助电路设计 (13)5.1 高精度给定电源的设计 (13)5.2 其他电路设计 (14)6 电流环设计 (17)6.1 调节器参数计算 (17)6.2 调节器实现 (19)7 转速环设计 (20)7.1 调节器参数计算 (20)7.2 调节器实现 (21)8 系统原理框图 (22)课程设计总结 (23)参考文献 (24)1绪论1.1 设计要求(1) 该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机可逆运行，具有较宽的调速范围（D≥10），系统在工作范围内能稳定工作(2) 系统静特性良好，无静差（静差率s≤2）(3) 动态性能指标：转速超调量δn＜8%，电流超调量δi＜5%，动态速降Δn≤10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts≤1s(4) 系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续(5) 调速系统中设置有过电压、过电流等保护，并且有制动措施1.2 现状与发展在现代的工业生产中，几乎无处不使用电力传动装置。
无环流直流可逆调速系统的分析设计与仿真
无环流直流可逆调速系统的分析设计与仿真无环流直流可逆调速系统的分析设计与仿真摘要许多生产机械要求电动机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速的启动和制动，这就需要电力拖动系统具有四象限运行的特性，也就是需要可逆的调速系统。
采用两组晶闸管反并联的可逆调速系统解决了电动机的正、反转运行和回馈制动问题，但是，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称做环流。
有环流可逆系统虽然具有反向快、过渡平滑等优点，但设置几个环流电抗器终究是个累赘。
因此，当工艺过程对系统过度特性的平滑性要求不高时，特别是对于大容量的系统，常采用既没有直流平均环流又没有瞬时脉动环流的无环流可逆系统。
本文介绍了逻辑无环流可逆直流调速系统的基本原理与其构成，并对其控制电路进行了计算和设计。
运用了一种基于Matlab的Simulink和Power System工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真新方法，实现了转速电流双闭环逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真。
重点介绍了无环流逻辑切换装置与其建模，给出了直流可逆调速系统的仿真模型和仿真结果，实验结果表明仿真结果非常接近理论波形，可信度较高。
关键词: 直流电机；环流；逻辑无环流可逆调速；Matlab仿真1 / 40无环流直流可逆调速系统的分析设计与仿真The Analysis Design and Simulation of No Circulation DCReversible Speed Regulation SystemAbstractMotor manufacturing machinery requires a lot of both forward, and can reverse, and often also need a fast start and brake, which requires electric drive system features a four-quadrant operation, which is reversible speed control system needs. Using two anti-parallel thyristor reversible motor speed control system is solved, the issue reversal operation and regenerative braking, but if two devices simultaneously rectified voltage, there will be no flow through the load directly flow between the two groups of thyristor short-circuit current, called circulation.With Loop system, while having the reverse fast, smooth transition, etc., but set several circulation reactor after all, is cumbersome. Therefore, when the process characteristics of the system over the smoothness is not critical, especially for large capacity systems, often with neither instantaneous current pulse of the average circulation and no reversible circulation without circulation system.This article describes the reversible without circulating current basic principle of DC drive system and its components, and the control circuit of the calculation and design. Based on the use of Matlab Simulink and Power System Toolbox, System electrical schematic diagram for the simulation of new methods to achieve the speed of current double closed-loop DC SR without circulating current system Modeling and Simulation. Highlights the logic of switching devices without circulation and modeling, given DC SR system simulation model and simulation results, experimental results show that simulation results are very close to the theoretical waveform, reliable.Keywords: DC motor circulation ;logic ;without circulation reversible speed ;Matlab simulation2 / 40无环流直流可逆调速系统的分析设计与仿真目录第一章绪论 (1)1.1课题研究的目的与意义 (1)1.2我国电力拖动自动控制系统的发展概况 (1)第二章 MATLAB的基本知识 (3)2.1MATLAB的介绍 (3)2.2MATLAB（Sumilink）的介绍 (4)2.3Simulink 使用 (5)2.3.1Simulink定义 (5)2.3.2Simulink的模块库介绍 (5)2.3.3Simulink功能模块的处理 (5)2.4观察Simulink 的仿真结果 (7)2.4.1Simulink的运行 (7)第三章直流电动机基本理论 (10)3.1 直流电动机工作原理与调速方法 (10)3.2他励直流电动机的反接制动 (11)3.2.1电压反向反接制动—迅速停机 (11)3.2.2 电动势反向反接制动—下放重物 (13)第四章无环流可逆调速系统工作过程分析 (15)4.1无环流可逆调速系统简介 (15)4.2逻辑无环流调速系统主电路和系统控制电路的系统组成 (15)4.3逻辑无环流调速系统的原理图 (16)4.4逻辑无环流系统工作原理 (16)第五章系统各环节模块的设计 (19)5.1主电路的设计 (19)5.1.1主电路的模型 (19)5.1.2 主电路的组成与其工作原理 (19)5.1.3 主电路参数的设定与仿真模型 (20)5.2电流调节器设计 (21)5.2.1电流环结构图的简化 (21)5.2.2电流调节器结构的选择 (22)5.2.3 电流调节器的参数计算 (22)5.2.4电流调节器的作用 (23)5.3转速调节器设计 (23)5.3.1转速环结构图的简化 (23)5.3.2转速调节器结构的选择 (24)5.3.3转速调节器的参数计算 (24)5.3.4转速调节器的作用 (24)5.4检测环节和反馈环节设计 (25)5.4.1检测回路 (25)5.4.2反馈环节的设定 (26)5.5逻辑控制器设计 (27)3 / 40无环流直流可逆调速系统的分析设计与仿真5.5.1逻辑控制器模型 (27)5.5.2逻辑控制器的工作原理 (27)5.5.3逻辑控制器的组成 (28)5.5.4DLC输入输出逻辑控制表 (29)第六章调速系统的调试与动态仿真 (31)6.1逻辑无环流调速系统的动态仿真 (31)6.2图形分析 (33)第七章总结 (34)参考文献 (35)致谢 (36)4 / 40无环流直流可逆调速系统的分析设计与仿真第一章绪论1.1 课题研究的目的与意义直流电动机具有良好的起、制动性能和调速性能，易于在大范围内平滑调速，且调速后的效率很高等优点，因而直流电机调速系统在工业传动系统中的到广泛应用。
逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真
远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）题目：逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真学习中心：内蒙古学习中心学姓名：孔利强专业：电气工程及其自动化指导教师：王旭东2017 年 9 月 5 日中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表学生姓名：孔利强学号专业：电气工程及其自动化毕业设计（论文）题目：逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表学生姓名：孔利强学号专业：电气工程及其自动化毕业设计（论文）题目：逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文《交流电机串级调速系统建模与仿真》，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。
论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。
对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。
本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。
论文作者（签字）：孔利强日期：2017年9 月 5 日摘要随着科学技术的发展，人力劳动被大多数生产机械所代替。
电力拖动及其自动化得到不断的发展。
随着生产的发展，生产工艺对电力拖动系统的要求越来越高，尤其在其准确性、快速性、经济性、先进性等方面的要求，与日俱增。
因此，需要不断地改进和完善电气控制设备，使电力拖动自动化可以跟得上技术要求。
电力拖动系统由电动机及其供电电源、传动机构、执行机构、电气控制装置等四部分组成。
电动机及其供电电源是把电能转换成机械能；传动机构的作用是把机械能进行传递与分配；执行机构是使机械能完成所需的转变；电气控制装置是控制系统按着生产工艺的要求来动作，并对系统起保护作用。
随着生产的要求不断提高，技术不断更新，拖动系统也随之更新。
同时，新型电机、大功率半导体器件、大规模集成电路、电子计算机及现代控制理论发展的发展使电力拖动自动化发生了巨大的变革关键词： 1、直流电机 2、无环流系统 3、调节器目录一、概述 (1)（一）直流调速系统......................................错误！未定义书签。
逻辑控制无环流直流可逆调速系统的仿真
一题目名称：逻辑控制无环流直流可逆调速系统的仿真二工作原理（详细描述，包括电机参数）2.1逻辑无环流直流可逆调速系统工作原理2.1.1 无环流可逆直流调速系统及原理图（1）逻辑控制无环流可逆调速系统系统的控制电路由转速调节器、电流调节器、逻辑控制器等组成，且两组整流器分别由两个电流调节控制。
在两组反并联供电的直流电机可逆调速系统中，如果在一组整流器工作时，封锁另一组整理器，即切断这组整流的触发脉冲，是这组整流器不工作，这样两组整流器之间就没有环流通路，即不会产生直流环流也不会产生脉动环流。
这种系统一般由逻辑控制器来判断在正反转或制动过程中哪组整流器应该工作，哪组整流器应该封锁，故称为逻辑控制无环流可逆调速系统。
无环流可逆直流调速系统原理图图3-1 逻辑无环流可逆调速系统原理图ASR——速度调节器 VF、VR——正反组整流桥 M——工作台电动机ACR1﹑ACR2——正﹑反组电流调节器GTF、GTR——正反组整流装置DLC——无环流逻辑控制器 GL——过流保护环节 TG——测速发电机TA——交流互感器 LB——电流变换器 A R——反号器这种逻辑无环流系统有一个转速调节器ASR，一个反号器AR，采用双电流调节器1ACR和2ACR，双触发装置GTF和GTR结构。
主电路采用两组晶闸管装置反并联线路，由于没有环流，不用再设置环流电抗器，但是为了保证稳定运行时的电流波形的连续，仍应保留平波电抗器，控制线路采用典型的转速﹑电流双闭环系统，1ACR用来调节正组桥电流，其输出控制正组触发装置GTF；2ACR调节反组桥电流，其输出控制反组触发装置GTR，1ACR的给定信号*iU经反号器AR作为2ACR的给定信号*iU,这样可使电流反馈信号i U的极性在正﹑反转时都不必改变，从而可采用不反映极性的电流检测器，在逻辑无环流系统中设置的无环流逻辑控制器DLC，这是系统中关键部件。
它按照系统的工作状态，指挥系统进行自动切换，或者允许正组触发装置发出触发脉冲而封锁反组，或者允许反组触发装置发出触发脉冲而封锁正组。
课设逻辑无环流可逆直流调速系统
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。
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)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)第一章 设计要求及参数1.1设计要求1.该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机可逆运行，具有较宽的调速范围（D ≥15），系统在工作范围内能稳定工作；2.系统静特性良好，无静差（静差率s ≤2%）；3.动态性能指标：转速超调量δn ＜8%，电流超调量δi ＜5%，动态速降Δn ≤8-10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts ≤1s ；4.系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续；5.调速系统中设置有过电压、过电流等保护，并且有制动措施。
晶闸管逻辑控制无环流双闭环可逆直流调速系统设计
晶闸管逻辑控制无环流双闭环可逆直流调速系统设计
晶闸管逻辑控制无环流双闭环可逆直流调速系统是一种常见的电力电子调速系统，可以通过控制晶闸管的通断来实现直流电机的调速。
该系统采用了双闭环控制结构，其中一个闭环用于控制电机输出速度，另一个闭环用于控制电流。
在系统设计中，首先需要进行系统建模和参数的确定，包括电机的转矩速度特性、负载特性以及电路元件的特性等。
然后，设计合适的速度控制算法和电流控制算法，以实现闭环控制。
常见的速度控制算法有比例积分控制（PI控制）和模糊控制等，而电流控制通常采用比例控制。
在实际的实现过程中，还需要考虑到系统的稳定性、鲁棒性和响应速度等因素。
可以通过仿真和实验进行系统性能的优化和调整，以达到设计要求。
需要注意的是，在设计和实现过程中，要遵守相关的技术规范和安全标准，确保系统的可靠性和安全性。
同时，也要注意电源的稳定性和电磁兼容性等问题，以减少对其他设备的干扰。
总之，晶闸管逻辑控制无环流双闭环可逆直流调速系统设计涉及到电力电子和控制理论等多个领域，需要综合考虑系统的各个方面，确保系统的性能和安全。
实验七逻辑无环流可逆直流调速系统
实验七逻辑无环流可逆直流调速系统一、实验目的1．熟悉、了解“电平变换器”的工作原理及其在“逻辑无环流可逆直流调速系统”中的作用。
2．熟悉、了解“逻辑控制器”的组成及其工作原理。
3．熟悉、了解“逻辑无环流可逆直流调速系统”的组成及特性。
4．分析、研究“逻辑无环流可逆直流调速系统”的正、反向切换原理及其切换过程。
二、实验内容1．“转矩极性”检测和“零电流”电平转换单元的实验研究。
2．“逻辑控制器”的组成及其逻辑电平的测试。
3．“逻辑无环流可逆直流调速系统”正、反向切换过程的分析、研究。
4．“逻辑无环流可逆直流调速系统”中，推“β”的作用及其实现方法。
三、实验设备与仪器1．综合实验台主体（主控箱）及其主控电路、转速变换（BS）、交直流电流变换（Bi、BC）等单元以及负载变阻箱（RLD）、平波电抗器、无源数显阻容箱（RC）等。
2．直流可逆调速挂箱（DS101）—— D101、D102单元。
3．给定及调节器挂箱（DS301）—— D301、D304、D305、D306单元。
4．专用控制单元挂箱（DS302）—— D311、D312单元5．直流电动机、发电机机组6．慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器7．微机及打印机（存储、演示、打印实验波形，可无，但相应内容省略）。
四、实验电路的组成“逻辑无环流可逆直流调速系统”只是在“自然环流可逆直流调速系统”的基础上，增加一个“极性鉴别与逻辑控制DLC（D312）”单元。
其基本特点是通过该单元的“电平变换器DIP”将“转矩极性”和“零电流”两个模拟信号输入转换为相应的数字信号输出，利用“逻辑控制器LCR”，对正、反两组触发单元GT I、GT I I的“开通”或“封锁”，按逻辑要求进行控制。
采用“数字逻辑控制”使系统主电路在任何时刻、任何状态、任何条件下只有一组整流装置工作。
这就从根本上切断了环流的通路，以确保可逆系统不存在任何环流。
“逻辑无环流可逆直流调速系统”主要有“逻辑控制”和“逻辑选触控制”两种基本类型。
逻辑无环流可逆直流调速系统设计
逻辑无环流可逆直流调速系统设计摘要直流电动机具有良好的起制动性能，易于在广泛范围内平滑调速，在需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。
直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟，而且从反馈闭环控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础，所以首先应该掌握好直流系统。
从生产机械要求控制的物理量来看，电力拖动自动控制系统有调速系统，位置随动系统，张力控制系统，多电动机同步控制系统等多种类型，而各种系统往往都是通过控制转速来实现的，因而调速系统是最基本的拖动控制系统。
在许多生产机械中，常要求电动机既能正反转，又能快速制动，需要四象限运行的特性，此时必须采用可逆调速系统。
而本文着重介绍应用广泛的“逻辑无环流可逆直流调速系统”的设计与仿真。
对于系统的设计，采用工程上对调节器的设计方法。
而对系统的仿真，则采用MATLAB中的SIMULINK工具箱对模型仿真。
关键词：逻辑无环流调速，直流电机，MATLAB仿真DESIGN OF LOGIC NON-LOOP-CURRENT REVERSIBLE DC SPEED CONTROL SYSTEMABSTRACTThe direct current electric motor has a good starting and braking quality, and can be modulating smoothly and easily in a wide rang. It is used frequently in controllable electric drive with high quality. Direct current drives the control system in theoretic- cally quite to be all mature with the practice in, moreover looked from the feedback closed-loop control angle, it also is the exchange drives the control system the found ation, therefore first should grasp the direct current system.Looked from the production machinery request control physical quantity that, the electric power drives the automatic control system to have the speed control system, the position servo system, the tension control system, multi-electric motors synchronization control system and so on many kinds of types, but each kind of system often all is to achieve by controlling the speed. Through the speed control system is the most basic drives control system.In many produces in the machinery, the electric motor often is requested both to be able to reverse, and can fast apply the brake, to need four quadrants movements the char- acterristic, this time must use the reversible speed control system. This article introduced emphatically the application widespread logic does not have the circulation reversible direct current speed control system design and the simulation.For the system’s design, engineering design of the regulator method is adopted. While for the system simulation, MATLAB/SIMULINK to the model simulation is adopted.Key words: logic non-loop-current speed control，DC motor，Matlab simulation目录1 可逆调速系统概述------------------------------------------------------------------------ - 1 -1.1 绪论--------------------------------------------------------------------------------- - 1 -1.2 可逆调速系统--------------------------------------------------------------------- - 2 -1.2.1 直流电动机的调速特点 ------------------------------------------------- - 2 -1.2.2 晶闸管整流电路 ---------------------------------------------------------- - 3 -1.2.3 可逆直流调速系统 ------------------------------------------------------- - 5 -1.3 直流调速系统的技术指标------------------------------------------------------ - 6 -2 双闭环调速系统的基本原理 ----------------------------------------------------------- - 7 -2.1 转速、电流双闭环调速系统及其静特性 ----------------------------------- - 7 -2.1.1 转速、电流双闭环调速系统的组成---------------------------------- - 8 -2.1.2 两个调节器的作用 ------------------------------------------------------- - 9 -2.2 调节器的设计--------------------------------------------------------------------- - 9 -2.2.1 调节器结构的选择 ----------------------------------------------------- - 10 -2.2.2 电流调节器的设计 ----------------------------------------------------- - 11 -2.2.3 转速调节器的设计 ----------------------------------------------------- - 12 -3 逻辑无环流可逆调速系统------------------------------------------------------------- - 14 -3.1 晶闸管-电动机系统的可逆线路及其环流分析 -------------------------- - 14 -3.2 系统的组成和工作原理------------------------------------------------------- - 16 -3.3 可逆系统对无环流逻辑控制器的要求 ------------------------------------ - 17 -3.4 无环流逻辑控制器的实现---------------------------------------------------- - 18 -3.5 逻辑无环流系统的优点------------------------------------------------------- - 19 -4 逻辑无环流可逆调速系统实验 ------------------------------------------------------ - 20 -4.1 DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置介绍 ------------------- - 20 -4.1.1 控制屏介绍及操作说明 ----------------------------------------------- - 20 -4.1.2 各挂件功能介绍 -------------------------------------------------------- - 21 -4.2 逻辑无环流可逆直流调速系统实验 --------------------------------------- - 29 -5 系统建模与仿真------------------------------------------------------------------------- - 35 -5.1 MATLAB软件介绍------------------------------------------------------------ - 35 -5.2 逻辑无环流可逆调速系统的建模 ------------------------------------------ - 36 -5.2.1 电力系统(Power System)工具箱------------------------------------- - 36 -5.2.2 逻辑无环流可逆调速系统主电路的建模-------------------------- - 36 -5.2.3 逻辑控制器DLC封装------------------------------------------------- - 38 -5.3 系统主要环节的仿真参数---------------------------------------------------- - 40 -5.3.1 系统主要环节的仿真参数 ------------------------------------------------- - 40 - 结论 ------------------------------------------------------------------------------------------- - 42 - 致谢 ------------------------------------------------------------------------------------------- - 43 - 参考文献------------------------------------------------------------------------------------- - 44 -1. 可逆调速系统概述1.1 绪论在现代化的工业生产中，几乎无处不使用电力传动装置。
毕业设计-可逆直流调速系统的仿真
（二〇〇七年 六月本科毕业设计说明书 题 目：可逆直流调速系统的仿真 学生姓名：xx 学 院：xx 系 别：xx 专 业：xx 班 级：xx 指导教师：xx摘要直流电动机具有良好的起、制动调速性能，宜于在广泛范围内平滑调速。
有许多生产机械要求电动机既能正、反转，又能快速制动，这就需要可逆的调速系统。
本课题介绍了可控环流可逆调速系统和逻辑无环流可逆调速系统的工作原理，在此基础上主要对逻辑无环流可逆调速系统进行了分析，并确定了可逆直流调速系统仿真的系统模型。
该模型采用的是典型的转速、电流双闭环结构，并通过无环流逻辑控制器DLC确保主电路没有环流产生，能够实现直流电动机的正反转。
文中使用MATLAB中的SimPowerSystems工具箱对系统进行建模，并利用实验测得的数据对建立的模型进行参数设置，最后进行仿真。
该系统中的调节器均采用PI调节器，在设计时，利用实验测取的数据对转速、电流调节器分别进行了计算。
关键词：可逆调速系统；逻辑无环流；MATLAB仿真AbstractThe direct current motor has the goo d starting、brake velocity modulation performance，is suitable for in the widespread scope the smooth velocity modulation. Many machinery for the production request the electric motors both to be able，the positive rotation、reverse and rapid braking，the DC SR system happen to solve this problem.This thesis introduces the reversible adjustable speed system’s principles of controllable circumfluence and logic non-loop-current，and it has given the analysis of logic non-loop-current the DC SR system. Thus the simulation model of the DC SR system is built. The model employs typical double closed-loop structure of speed and curren t，in the modeling of the double closed loo p，the non-loop-current logical controller-DLC is used to guarantee that there was not produce the circumfluence in the main circuit and realize positive rotation or reverse.The Matlab simulation toolbox SimPowerSystems is used to build the mode l，and in the mode l，the parameter is set by measuring practical D C，at last the simulation is done. The PI controller is used in the syste m，and the speed PI and the current PI are designed by using the value of measuring practical DC.Keywords：Reversible velocity modulation system；Logic non-loop-current；MATLAB simulation目录第一章绪论 (1)1.1直流调速控制技术发展概况 (1)1.2问题的提出 (1)1.3解决方案 (2)1.4仿真工具语言MA TLAB简介 (2)1.5本课题的任务 (3)第二章直流可逆调速系统 (4)2.1可控环流的可逆调速系统 (4)2.2逻辑控制的无环流可逆调速系统 (5)2.2.1 系统的组成和工作原理 (5)2.2.2 无环流逻辑控制器DLC (6)第三章转速、电流调节器的设计 (9)3.1参数的测定与计算 (9)3.2电流调节器的设计 (14)3.2.1 电流调节器结构的选择 (14)3.2.2 电流调节器的设计与计算 (15)3.3转速调节器的设计 (17)3.3.1 转速调节器结构的选择 (17)3.3.2 转速调节器的设计及计算 (18)第四章逻辑无环流可逆调速系统的MATLAB仿真 (20)4.1逻辑无环流可逆调速系统的仿真建模 (20)4.2逻辑无环流直流可逆调速系统的仿真 (26)结论 (30)参考文献 (31)谢辞 (32)第一章绪论1.1 直流调速控制技术发展概况随着生产技术的发展，对电气传动在起制动、正反转以及调速精度、调速范围、静态特性、动态响应等方面提出了更高要求，这就要求大量使用调速系统。
实验五逻辑无环流可逆直流调速系统2010
实验五逻辑无环流可逆直流调速系统2010实验五实验五逻辑无环流可逆直流调速系统逻辑无环流可逆直流调速系统一．实验目的实验目的1. 了解并熟悉逻辑无环流可逆直流调速系统的原理和组成。
2. 掌握各控制单元的原理，作用及调试方法。
3. 掌握逻辑无环流可逆调速系统的调试步骤和方法。
4. 了解逻辑无环流可逆调速系统的静特性和动态特性。
二．实验内容实验内容1．控制单元调试。
2．系统调试。
3．正反转机械特性n=f (I d )的测定。
4．正反转闭环控制特性n=f (U g )的测定。
5．系统的动态特性的观察。
三．实验系统的组成及工作原理逻辑无环流系统的主回路由二组反并联的三相全控整流桥组成，由于没有环流，两组可控整流桥之间可省去限制环流的均衡电抗器，电枢回路仅串接一个平波电抗器。
控制系统主要由速度调节器ASR ，电流调节器ACR ，反号器AR ，转矩极性鉴别器DPT ，零电流检测器DPZ ，无环流逻辑控制器DLC ，触发器，电流变换器FBC ，速度变换器FBS 等组成。
其系统原理图如图主回路图1和控制图1所示。
正向起动时，给定电压U g 为正电压，无环流逻辑控制器的输出端U blf 为”0”态，U blr 为”1”态，即正桥触发脉冲开通，反桥触发脉冲封锁，主回路正组可控整流桥工作，电机正向运转。
减小给定时，U g <u fn="" ,使u="" gi="" 反向，整流装置进入本桥逆变状态，而u="" blf="" ,u="" blr="" 不变，当主回路电流减小并过零后，u="" ，u="" 输出状态转换，u="" 为“1”态，u="" 为“0”态，即进入它桥制动状态，使电机降速至设定的转速后再切换成正向运行；当u="" g="0时，则电机停转。
电力电子技术实验实验三十二逻辑无环流可逆调速系统课件
(3)用示波器拍摄以下运行状态时Ugn、Id、n的动态波形。 1)给定值Ugn阶跃变化，正向起动→反向起动→反向切换到正向 →正向切换到反向→反向停车。 2)电机稳定运行到额定转速，然后固定给定值Ugn不变，突加和 突减负载实验(由20%~ 100%Ied)。 *(4)改变ASR的比例放大倍数或积分时间常数，研究调节器参数 对系统动态性能的影响趋势。
电机正转时，Ugi1为负值，输出UM为“1”态。 电机反转时，Ugi2为正值，输出UM为“0”态。
对零电流则输出的要求如下: 主回路电流接近于零，Uf0 < 0.2V时，输出UI为“1”态，主回路
电流Uf0 > 0.6V时，输出UI为“0”态。 由给定器FGS输出电压送到极性鉴别器的输入端，用万用表检
(有*号的为选做项目）
六Байду номын сангаас实验说明及注意的问题
(1)电流、转速闭环前一定要确认反馈信号的极性，保证是负反 馈连接。
(2)必须保证无环流逻辑装置DLC工作逻辑正确后才允许系统正 反向切换运行。
二、要求学生实验前做的工作
1、预习相关理论知识 ( 1 )复习教材中有关内容，理解电路的工作原理。 （2）学习实验指导书中有关电路的内容，掌握电路工作原理
及调试方法。
2、写预习报告 (1)实验的目的 (2)实验线路图 (3)实验仪器与设备 (4)实验内容与步骤 (5)实验注意事项 (6)预习题目的回答
测鉴别器的输出端，改变Ugn观测输出特性是否符合要求，并记录 相应转折的输入、输出电压值，调节偏移电位器RP1可改变转折点
的位置，在逻辑无环流调速系统中电平检测器的环宽一般要求在 0.2～0.3V，零电流检测器的偏置电压一般为0.3～0.4V。 5、无环流逻辑控制环节逻辑关系检测
逻辑无环流可逆直流调速系统实训心得
逻辑无环流可逆直流调速系统实训心得引言逻辑无环流可逆直流调速系统是一种常见的工程控制系统，通过研究分析这一系统的结构和原理，并进行实训，我深入理解了其中的工作原理和应用场景。
这篇心得将从以下几个方面对逻辑无环流可逆直流调速系统进行全面详细、完整深入的介绍和总结。
一、逻辑无环流可逆直流调速系统概述逻辑无环流可逆直流调速系统主要由电机、功率电子器件、控制器和反馈装置等组成。
其作用是通过调节电机的电压和电流，实现电机的调速。
在逻辑无环流可逆直流调速系统中，功率电子器件起到了关键的作用。
通过对电机施加不同的电压和电流，实现对电机转速的精确控制。
而控制器则负责监测和判断电机的运行状态，根据需要调节输出的电压和电流信号。
二、逻辑无环流可逆直流调速系统的工作原理逻辑无环流可逆直流调速系统的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.传感器采集电机的参数，如电压、电流、转速等。
2.控制器通过分析传感器采集的数据，判断电机的工作状态和转速需求。
3.根据转速需求，控制器调节功率电子器件的控制信号，实现对电机的电压和电流的精确调节。
4.调节后的电压和电流作用于电机，实现对电机转速的调节。
5.反馈装置监测电机的运行状态，并将相关数据返回给控制器进行调整。
通过以上的工作流程，逻辑无环流可逆直流调速系统可以实现对电机转速的精确控制。
三、逻辑无环流可逆直流调速系统的应用场景逻辑无环流可逆直流调速系统在工业自动化领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1.异步电机调速：逻辑无环流可逆直流调速系统可以通过调节电机的电压和电流，实现对异步电机转速的精确控制。
在工厂生产线上，通过控制电机的运行速度，可以更好地适应生产需要，提高生产效率。
2.电动车：逻辑无环流可逆直流调速系统作为电动车电机控制的重要一环，可以实现对电动车的加速和制动控制。
通过对电动车电机的电压和电流进行调节，可以实现电动车的平稳加速和回收制动等功能。
3.电梯：逻辑无环流可逆直流调速系统用于电梯电机的控制，可以实现对电梯的平稳启动、运行和停止。
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远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）题目：逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真学习中心：内蒙古学习中心学姓名：孔利强专业：电气工程及其自动化指导教师：王旭东2017 年 9 月 5 日中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业论文（设计）指导教师指导意见表学生姓名：孔利强学号专业：电气工程及其自动化毕业设计（论文）题目：逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真中国地质大学（武汉）远程与继续教育学院本科毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表学生姓名：孔利强学号专业：电气工程及其自动化毕业设计（论文）题目：逻辑无环流直流可逆调速系统的建模与仿真论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文《交流电机串级调速系统建模与仿真》，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。
论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。
对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。
本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。
论文作者（签字）：孔利强日期：2017年9 月 5 日摘要随着科学技术的发展，人力劳动被大多数生产机械所代替。
电力拖动及其自动化得到不断的发展。
随着生产的发展，生产工艺对电力拖动系统的要求越来越高，尤其在其准确性、快速性、经济性、先进性等方面的要求，与日俱增。
因此，需要不断地改进和完善电气控制设备，使电力拖动自动化可以跟得上技术要求。
电力拖动系统由电动机及其供电电源、传动机构、执行机构、电气控制装置等四部分组成。
电动机及其供电电源是把电能转换成机械能；传动机构的作用是把机械能进行传递与分配；执行机构是使机械能完成所需的转变；电气控制装置是控制系统按着生产工艺的要求来动作，并对系统起保护作用。
随着生产的要求不断提高，技术不断更新，拖动系统也随之更新。
同时，新型电机、大功率半导体器件、大规模集成电路、电子计算机及现代控制理论发展的发展使电力拖动自动化发生了巨大的变革关键词： 1、直流电机 2、无环流系统 3、调节器目录一、概述 (1)（一）直流调速系统......................................错误！未定义书签。
（二）无环流调速系统简介 (1)二、系统总体参数.. (3)三、无环流可逆调速系统设计 (4)（一）系统组成 (4)（二）系统主电路设计 (12)（三）触发电路 (14)（四）电流调节器设计 (16)（五）转速调节器设计........... (17)四、仿真结果截屏显示 (20)五、结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)一、概述（一）直流调速系统直流电机由于其良好的起、制动性能和调速性能，在电力拖动调速系统中占有主导地位，虽然近年来交流电动机的调速控制技术发展很快，但是交流电动机传动控制的基础仍是直流电动机的传动技术。
直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动系统领域中得到了广泛的应用。
直流电机容易实现各种控制系统，也容易实现对控制目标的“最佳化”，直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟，而且从控制的角度看，它又是交流拖动控制系统的基础。
因此，掌握直流拖动控制系统可以更好的研究交流拖动系统。
从生产机械要求控制的物理量来看，电力拖动控制系统有调速系统、位置随动系统、张力控制系统、多电机同步控制系统等多种类型，各种系统往往都是通过控制转速来实现的，因此调速系统是最基本的电力拖动控制系统。
（二）无环流调速系统简介无环流控制的可逆调速系统主电路由两组反并联的晶闸管组成，当一组晶闸管工作时，用逻辑电路或逻辑算法去封锁另一组晶闸管的触发脉冲，使它完全处于阻断状态，以确保两组晶闸管不同时工作，从根本上切断了环流的通路，这就是逻辑控制的无环流可逆系统。
有环流可逆系统虽然具有反向快、过渡平滑等优点，但设置几个环流电抗器终究是个累赘。
因此，当工艺过程对系统过度特性的平滑性要求不高时，特别是对于大容量的系统，常采用既没有直流平均环流又没有瞬时脉动环流的无环流可逆系统。
无环流可逆调速系统可按实现无环流原理的不同而分为两大类：逻辑无环流系统和错位控制无环流系统。
而错位无环流系统在目前的生产中应用很少，逻辑无环流系统目前生产中应用最为广泛的可逆系统，组成逻辑无环流可逆系统的思路是：任何时候只触发一组整流桥，另一组整流桥封锁，完全杜绝了产生环流的可能。
至于选择哪一组工作，就看电动机组需要的转矩方向。
若需正向电动，应触发正组桥；若需反向电动，就应触发反组桥，可U信号。
同时还见，触发的选择应决定于电动机转矩的极性，在恒磁通下，就决定于i要考虑什么时候封锁原来工作桥的问题，这要看工作桥又没有电流存在，有电流时不应封锁，否则，开放另一组桥时容易造成二桥短路。
可见，只要用U信号极性和电流“有”、i“无”信号可以判定应封锁哪一组桥，开放哪一组桥。
基于这种逻辑判断电路的“指挥”下工作的可逆系统称逻辑无环流可逆系统。
二、系统总体参数直流调速系统的基本数据如下:晶闸管三相桥式全控整流电路供电的双闭环直流调速系统,直流电动机:220V,136A,1460r/min,电枢电阻Ra=0.2Ω,允许过载倍数λ=1.5;电枢回路总电阻:R=0.5Ω,电枢回路总电感:L= 15mH,电动机轴上的总飞轮力矩:GD2= 22.5N·m2,晶闸管装置:放大系数Ks=40,电流反馈系数:β=0.05V/A,转速反馈系数:α=0.007Vmin/r,滤波时间常数:Toi=0.002s ,Ton=0.01s三、无环流可逆调速系统设计（一）系统组成主电路采用两组晶闸管装置反并联线路；由于没有环流，不用设置环流电抗器；仍保留平波电抗器 Ld ，以保证稳定运行时电流波形连续；控制系统采用典型的转速、电流双闭环方案；电流环为内环，转速环为外环。
为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，即分别引入转速负反馈和电流负反馈。
电流环分设两个电流调节器，1ACR用来控制正组触发装置GTF，2ACR控制反组触发装置GTR。
速度环把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器。
为了保证不出现环流，设置了无环逻辑控制环节DLC，这是系统中的关键环节。
它按照系统的工作状态，指挥系统进行正、反组的自动切换。
1、逻辑无环流调速系统的原理图图3.1 逻辑无环流调速系统原理图（ TG：永磁式直流测速发电机；DLC：逻辑控制器；TA：三相电流传感器；ASR：转速调节器；Ld：平波电抗器；ACR：电流调节器； TR：联接的三相整流变压器；U：三相整流桥；GTR、GTF为正反组晶闸管触发电路； A:反相器）2、逻辑无环流系统组成及其工作原理在无环流控制系统中，反并联的两组整流桥需要根据所要求的电枢电流极性来选择其中一组整流桥运行，而另一组整流桥触发脉冲是被封锁的。
两组整流桥的切换是在电动机转矩极性需要反向时由逻辑装置控制进行的。
其切换顺序可归纳如下： （1）由于转速给定变化或负载变动，使电动机应产生的转矩极性反向。
（2）由转速调节器输出反映这一转矩的极性，并由逻辑装置对该极性进行判断，然后发出切换开始的指令。
（3）使导通侧的整流桥（例如正组桥）的电流迅速减小到零。
（4）由零电流检测器得到零电流信号后，经3～ms 5延时，确认电流实际值为零，封锁原导通侧整流桥的触发脉冲。
（5）由零电流检测器得到零电流信号后，经ms 10延时，确保原导通侧整流桥晶闸管完全阻断后，开放待工作侧整流桥（例如反组桥）的触发脉冲。
（6）电枢内流过与切换前反方向的电流，完成切换过程。
根据逻辑装置要完成的任务，它由电平检测、逻辑判断、延时电路和联锁保护电路四个基本环节组成，逻辑装置的功能和输入输出信号如图3-2所示。
图3-2 无环流逻辑控制环节DLC其输入为电流给定或转矩极性鉴别信号*i U 和零电流检测信号0i U ，输出是控制正组晶闸管触发脉冲封锁信号1U 和反组晶闸管触发脉冲封锁信号2U逻辑控制无环流可逆调速系统中，采用了两个电流调节器和两套触发装置分别控制正、反组晶闸管。
实际上任何时刻都只有一组晶闸管在工作，另一组由于脉冲被封锁而处于阻断状态，这时它的电流调节器和触发装置都是等待状态。
采用模拟控制时，可以利用电子模拟开关选择一套电流调节器和触发装置工作，另一套装置就可以节省下来了。
3、无环流逻辑装置的设计逻辑控制器模块DLC是根据控制器的输入来判断输出的逻辑状态。
逻辑控制器有两个输入输出，两个输出信号Ublr和Ublf分别通过触发器来控制是否产生还是封锁触发脉冲，输出信号Ublf和Ublr的状态必须始终保持相反，以保证两组整流器不会同时处于工作状态。
由于电动机的制动和改变转向都需要改变电动机的转矩方向，即电枢电流的方向，在系统控制中电流的方向是由转速调节器输出Ui*的极性来决定的，也就是说Ui*的符号改变是逻辑控制器切换的条件之一。
从a=β配合控制的分析中已经知道，可逆系统的快速制动或反转过程要经历本桥逆变，反馈制动和回馈制动三个阶段。
在本桥逆变阶段电动机电流下降至零，然后才经历反接制动阶段建立反向电流，如果在本桥逆变阶段尚未结束时就关断该整流器，就可能产生逆变失败现象，并损坏整流器，所以在转速调节器的输出Ui*改变极性后，还必须等待电动机原方向电流减小到零后，Ui=0，才能关断原来工作的整流器，而开通原封锁的另一组整流器，因此电枢电流下降为零Ui=0是逻辑切换的条件之二。
只有在Ui*改变极性和Ui=0两个条件满足后，逻辑控制器的输出状态才能改变。
但是逻辑控制器的输入端分别联接转速调节器的输出Ui*和电流的反馈信号Ui。
因电流反馈取自电动机的电枢电流，因此电流信号可以有正向，反向和零三种工作状态，而逻辑控制器仅需要判断电枢电流的有无，因此需增加绝对值计算环节。
控制器输出的整流器切换信号Ublf和Ublr，则分别通过触发模块控制是否输出移相触发脉冲，而此触发模块的block端的要求是逻辑控制器输出的信号为“0”时，则该触发器允许输出脉冲，如果逻辑控制器输出的信号为“1”，则该触发器没有脉冲输出。
（1）电平检测器逻辑装置的输入有两个：一是反映转矩极性信号的转速调节器输出*U，二是来自iU，他们都是连续变化的模拟量，而逻辑运算电路需电流检测装置反映零电流信号的0i要高、低电位两个状态的数字量。
电平检测器的任务就是将模拟量转换成数字量，也就是转换成“0”状态（将输入转换成近似为V0输出）或“1”状态（将输入转换成近似为V输出）。
15采用射极偶合触发器作电平检测器。