控制系统课程设计任务书

课程设计任务书

学年第一学期

学生姓名：专业班级：

指导教师：工作部门：

3、通过课程设计，提高学生理论联系实际，综合分析和解决实际工程问题的能力。通过它使学生理论联系实际，以实际系统作为实例，对系统进行分析设计，掌握控制系统设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范、设计步骤方法及系统调试步骤。通过设计培养学生严肃认真、一丝不苟和实事求是的工作作风。培养学生的创新意识和创新精神，为今后走向工作岗位从事技术打下良好基础。

三、课程设计内容（含技术指标）

1．直流调速系统设计及仿真题目和设计要求：（直流调速系统选项一题） (一)直流调速系统的设计选题1

(1)电机数如下表：

(2)技术数据

１．电枢回路总电阻取Ｒ＝２Ｒa ；总飞轮力矩：2

25.2a GD GD 。

２．其他参数可参阅教材中“双闭环调速系统调节器的工程设计举例”的有关数据。

σ；

３．要求：调速范围Ｄ＝10，静差率Ｓ≤５％：稳态无静差，电流超调量%

%≤

5

i

启动到额定转速时的转速退饱和超调量%

σ。

≤

10

n

４．要求系统具有过流、过压、过载和缺相保护。

５．要求触发脉冲有故障封锁能力。

６．要求给拖动系统设置给定积分器。

；

护；e)过电流保护。f)交流侧快速熔断器的选择,与元件全连的快速熔断器

的选择,直流侧快速熔断器的选择。

（４）平波电抗器计算。

３.触发电路的选择与校验

触发电路种类多，可直接选用，电路中元器件参数可参照有关电路进行选用。

4.控制电路设计计算：

主要包括：给定电源和给定环节的设计计算、转速检测环节的设计与计算、调速系统的稳态参数计算、调速系统的稳态参数计算。

5.双闭环直流调速系统的动态设计：

主要设计转速调节器和电流调节器，可参阅双闭环调速系统调节器的工程设计法进行设计。

4、控制回路设计元件选择和指标校验

5、辅助电路设计及选择

6、PCB板设计(选做)

7、调试方案制订

8、对系统进行仿真

9、上交设计说明书，原理图

（三）直流调速系统的设计选题3

某晶闸管供电的双闭环系统设计设计数据：直流电机额定功率P

=60KW；额定电压

N

U

N

各调

10%，

6、PCB板设计(选做)

7、调试方案制订

8、对系统进行仿真

9、上交设计说明书，原理图及PCB板图（四）直流调速系统的设计选题4

直流电动机：型号Z3-51

额定功率P

N =5.5kW，额定电压U

N

=220v

6、PCB板设计(选做)

7、调试方案制订

8、对系统进行仿真

9、上交设计说明书，原理图

2．交流调速系统建模及仿真（交流调速系统选一题）1、交流调压调速系统建模及仿真。

系统设计数据技术数据：380V，50HZ，三相交流供电电源

=10A，

N

=5A，

=10A，的仿真模型，并进行参数设置。做出仿真结果，上交说明书。

4、矢量控制变频调速系统的建模与仿真：

系统设计数据技术数据：380V，50HZ，三相交流供电电源

鼠笼式三相交流异步电动机，额定功率P

N

=2.2kW，额定电压U

N

=380v，额定电流I

N

=10A，

额定转速n

N

=1460r/min,，J=0.2kg·m2，Rs=0.087Ω，Rr=0.228Ω,P=2。建立磁链开环、

转速和电流闭环的异步电机矢量控制调速系统仿真模型，并进行参数设置。做出仿真结果，上交说明书。

5、直接转矩控制系统的建模与仿真：

系统设计数据技术数据：380V，50HZ，三相交流供电电源

鼠笼式三相交流异步电动机，额定功率P

N =12kW，额定电压U

N

=380v，额定电流I

N

=25A，

=10A，

1

1.根据设计课题的技术指标和给定条件，能独立而正确地进行方案论证和设计计算，要

求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整。

2.要求掌握直流调速系统的设计内容、方法、步骤和交流调速系统建模与仿真。

3.学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数。

4.学会绘制有关电气系统原理图和编制元器件明细表。

5.学会编写设计说明书。

6.通过对所设计的系统进行仿真实验，掌握系统仿真的方法。

2）实施过程：

计算

7.绘制正规系统原理图，整理编制课程设计任务书。

五、设计进度安排

1、进度表

2、时间安排

（2）要求独立完成，并在答辩过程中检测。

（3）为了避免雷同，在设计中所采用的方案不能一样。

六、设计报告

本课程设计的任务包括两部分内容：直流调速系统的设计并校验和交流调速建模与仿真。

(一)直流调速系统设计部分提交:

1．题目及技术要求

2．系统方案和总体结构。

3．系统工作原理介绍。

4．具体设计说明：包括主电路和控制电路。