三峡大学电气工程及其自动化毕业论文

毕业设计（论文）题目双闭环直流电机调速系统设计

学生姓名

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完成日期

毕业设计（论文）课题任务书

（ 2015 ----2016学年）

学位论文原创性声明

本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：年月日

目录

摘要 (1)

一、绪论

1.1直流调速系统的概述 (3)

1.2为何要采用直流调速系统 (3)

1.3研究课题的目的和意义 (3)

二、直流调速系统的方案设计

2.1 设计内容和要求 (4)

2.1.1 设计内容 (4)

2.1.2 设计要求 (4)

2.2 双闭环直流调速系统总设计框图 (4)

2.3 主电路的结构形式 (5)

三、调节器的设计

3.1电流调节器的设计 (7)

3.2 转速调节器的设计 (8)

四、基于MATLAB/SIMULINK的调速系统的仿真 (12)

五、课程设计总结 (14)

六、致谢 (15)

七、参考文献 (16)

双闭环直流电机调速系统设计

学生：

指导教师：

（三峡大学电气信息学院）

摘要：本文从直流调速系统动态参数工程设计的基本思路、典型系统及参数与性能指标的关系、非典型系统的典型化等几个方面介绍了直流调速系统动态参数的工程设计方法，并通过一个实际的例子来具体说明这种方法的应用，同时用Matlab语言进行计算机仿真。

转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能很好、应用最广的直流调速系统。根据晶闸管的特性，通过调节控制角α大小来调节电压。基于设计题目，直流电动机调速控制器选用了转速、电流双闭环调速控制电路。在设计中调速系统的主电路采用了三相全控桥整流电路来供电。本文首先确定整个设计的方案和框图。然后确定主电路的结构形式和各元部件的设计，同时对其参数的计算，包括整流变压器、晶闸管、电抗器和保护电路的参数计算。接着驱动电路的设计包括触发电路和脉冲变压器的设计。最后，即本文的重点设计直流电动机调速控制器电路，本文采用转速、电流双闭环直流调速系统为对象来设计直流电动机调速控制器。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，二者之间实行嵌套联接。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称做外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。先确定其结构形式和设计各元部件，并对其参数的计算，包括给定电压、转速调节器、电流调节器、检测电路、触发电路和稳压电路的参数计算然后最后采用MATLAB/SIMULINK对整个调速系统进行了仿真分析，最后画出了调速控制电路的电气原理图。

关键词：双闭环；转速调节器；电流调节器

Abstract

This text introduced the method of the engineering design which is about the dynamic parameter of the direct current regulating speed system. It introduced the method from several parts such as basic way of thinking, the relationship between typical system parameter and function index sign , how to make t he system typical .what’s more , it explain the use of the method by an actual example . At the same time , it Simulinked with Matlab . Speed and current double closed-loop D.C governor system is a D.C speed controlled system which has fairly good performanc e and the most extensive apply. Based on the characteristic

of thyristor, it adjusts voltage by regulating the trigger an gle “α”of SCR. In paper, D.C motor speed controller is using of current and speed double closed-loop speed control c ircuit. The energy of power circuit is supplied of three-phas e full-bridge controlled rectifier. Firstly, determines the ent ire design the plan and the diagram. Secondly, make sure the structure of power circuit and the design of elements , an d calculate the element parameter，including rectifier transformer, thyristor, reactor and protecti on circuit. Thirdly, actuates the electric circuit the design including to trigger the electric circuit and the st , The paper mainly focuses on the design of speed controller circuit. In order to realize the rotational speed and the electric current two kind of negative feedbacks, may establish two regulators in the system, adjusts the rotational speed and the electric current separately, namely introduces the rot ational speed negative feedback and the electric current negat ive feedback separately, between the two implements the nestin g joint.Make sure the structure of the circuit and design th e elements firstly, then, calculate the element parameter, inc luding the settling voltage, speed regulator, current regulator , trigger circuit, detection circuit and Voltage-Stabilizing Ci