电气传动自动控制系统课程设计建模二.ppt

电气传动自动控制系统 课 程 设 计 （二）,双闭环调速系统1,系统建模参数测定实验,待测参数： 电动机 电枢内阻 Ra 电势转速系数 Ce 整流电源 等效内阻 Rn 放大系数 Ks 平波电感 直流内阻 Rd 电枢回路 总电阻 R= Ra+ Rn+ Rd 电磁时间常数 TL 机电时间常数 Tm,实验项目及技术要领 - 变流电源内阻 Rn,( 伏安法 ) 条件：电机静止，电枢回路外串限流电阻 固定控制信号 Uct 大小，0.5AId 1A,D,L,Rn, ,Rn,L,D,Ud0,Uct,实验项目及技术要领 - 电枢内阻 Ra、平波电感内阻 Rd,D,Rn,Uct,Ra,Rd,( 伏安法 ) 电机静止，电枢回路外串限流电阻 固定控制信号 Uct 大小，Id 1A(额定负载热效点) 使电枢处于三个不同位置（约120o对称）进行三次测量(Ura，Urd，Id)，求 Ra ，Rd 的平均值,实验项目及技术要领 - 电动机电势转速系数 Ce,空载启动电机并稳定运行（Id0大小基本恒定） 给定两个大小不同的控制信号 Uct ，测量两组稳定运行时的Ud、n数据,实验项目及技术要领 - 整流电源放大系数 Ks,Ud0,Uct,电路图,电机静止，电枢回路外串限流电阻 分级调节控制信号 Uct 大小，并保持Id 1A 在Ud0有效范围内，测量每一组 Uct ，Ud，Id，数据应大于10 组以上，测量上限不低于最大理想空载整流输出电压Ud0max 按 Ud0 = Ud+IdRn 作出电源输入-输出特性曲线(用Excel生成) 取线性段3段以上斜率，求其平均值得Ks,实验项目及技术要领 - 电枢回路电磁时间常数 TL,断开电枢回路连线 使用电感表测量电枢回路总电感量 L,D,La,Ld,电感表,实验项目及技术要领 - 电枢回路机电时间常数 Tm,电机空载，突加给定，并使起动峰值电流达到系统设定最大电流Idm 记录 id 波形，由下列公式计算Tm,0 tA tB t,n,Idm Idz,双闭环调速系统设计目标,性能指标： 静态： s% 5% D = 3 动态： i% 5% n% 10%,已知条件： 最大速度给定 U*nm = 5v 最大电流给定 U*im = 5v 最大电枢电流 Idm = 1.4A 电流反馈强度 = 5v/ 1.4A 速度反馈强度 = 5v/ 1450rpm 调节器输入电阻 R0 = 20K 调节器输入滤波电容 C0i = 0.224F Con= 0.104F,设计报告要求：内容结构,第一部分：设计任务 设计目标： 系统基本功能描述下（系统的基本运行功能，稳态 动态指标 、期望调速性能示意说明等) 系统电路结构示意图 客观条件： 使用设备列表清单（实验装置、仪表的名称 型号 规格等） 主要设备功能描述 第二部分：系统建模 系统固有参数测定实验内容（实验原理，原始数据，数据处理、图表及结果等）,第三部分：系统设计 1.系统理论设计内容（系统传递函数结构图，设计步骤、PI参数计算及电路实现结果等） 2.基于Matlab仿真平台，利用理论设计的系统动态结构图，对如下条件时系统的阶跃响应进行仿真，评估并调试系统调节器参数： Un*=Un*m时，负载Id = Id0(约Idm/10) Un*=Un*m时，负载Id = Idm/2 第四部分：系统调试 系统调试内容：包括主要调试步骤、原始数据及数据处理图表、最终调试结果参数等,设计报告要求：内容结构,第五部分：系统评估 系统实际性能评价： 就与论设计、仿真调试和实验结果进行综合评估 系统误差分析： 对实验方案 实验条件 数据处理 设计原理 人为因素可能导致的误差进行分析 必要的实验问题分析,实验安排：,每人需进入实验室2次：建模实验和系统调试； 全年级分为8批次，平均 25人/批，个人确定所在分组后不能中途更换，可跨班分组；第一次实验时提交本批次分组名单。 建模实验和调试实验的批次顺序一致。 系统调试实验结束后，完成设计报告一人一份，按自然班由班长或学委统一收齐并签收。,7月01日 （周一） 14:30-17:30 （卓越工程师班） 7月02日 （周二） 09:00-12:00 7月02日 （周二） 14:30-17:30 7月03日 （周三） 09:00-12:00 7月03日 （周三） 14:30-17:30 7月04日 （周四） 09:00-12:00 7月04日 （周四） 14:30-17:30 7月05日 （周五） 09:00-12:00,建模实验：,7月05日 （周五） 14:30-18:00（卓越工程师班） 7月08日 （周一） 08:30-12:00 7月08日 （周一） 14:30-18:00 7月09日 （周二） 08:30-12:00 7月09日 （周二） 14:30-1