自动控制系统【直流】课设指导书-野莹莹要点

前百

《自动限制系统课程设计》是自动化专业的重要课程设计之一；是在

学生完成自动限制系统理论学习后，对相关的各种类型系统所进行的课程

设计；是自动限制系统课程教学中的一个重要环节。通过课程设计，学生

将进一步驾驭电力拖动自动限制系统理论和电力拖动自动限制系统设计过

程，对稳态参数计算以与电力拖动限制系统的工程设计方法进行实践运用，

并且加深刈电力拖动自动限制系统结构的了解。通过试验调试，不仅培育

学生的实践动手实力、分析问题实力和解决问题的独立工作实力，还可以

培育学生勇于探究、擅长改革、具有创建性的开拓精神和肃穆仔细、实事

求是的科学作风。

书目

课程设计一转速单闭环直流调速系统设计与探讨...........................3

课程设计二转速电流双闭环直流调速系统设计与探讨.......................6

课程设计三直流脉宽调速系统设计与探讨.................................8

课程设计四逻辑无环流可逆直流调速系统设计与探讨......................11

课程设计五数字限制双闭环直流调速系统设计与探讨......................13

附录课程设计论文写作要求.............................................15

课程设计一转速单闭环直流调速系统设计与探讨

一.设计目的

1.驾驭晶闸管一电动机系统的组成与其基本结构。

2.驾驭晶闸管一电动机系统的稳态设计方法。

3.驾驭晶闸管一电动机系统参数与各个环节测定方法。

4.驾驭晶闸管一电动机各种系统的稳态性能。

二.设计已知参数

1.拖动设备：直流电动机：P=18517Uy=220VZv=1.1A

H=16(X)r/minNo

2.负载：直流发电机：P=100WU=220V/=054

NAN

n=15(X)/7minN。

3.机组:转动惯量G£)2=O.O65M〃2。

三.设计指标

1.D=4,5<10%o

2.稳态转速n=1200r/min,负载电流0.8A。

四.设计内容

I.参数测试。测试设计所需参数。

2.主电路设计。设计主电路，选择参数。

3.反馈与爱护电路设计。选择反馈参数，进行反馈电路、过流爱护和过压爱护

电路设计。

4.调整器设计（二匕例调整器）。设计调整器，并选择参数。

5.触发电路设计。采纳数字集成电路进行触发电路设计。

6.调试。（要求包括验证系统稳定性等）

7.验证并比较开环系统，有静差单闭环系统，无静差单闭环系统稳态性能。

五.设计要求

I.绘制转速单闭环调速直流调速系统电路图。

2.提交设计报告（包括设计过程，参数计算，测试过程，调试结果）。

六.设计步骤

1.测试设计所需参数

（1）测定晶闸管直流调速系统主电路也阻R

（2）测定晶闸管直流调速系统主电路电感L

（3）测定晶闸管直流调速系统主电路电磁时间常数TL

（4）测定直流电动机电势常数Ce和转矩常数CM

（5）测定晶闸管直流调速系统机电时间常数TM

（6）测定晶闸管触发与整流装置特性Ud二f（Uc）

测试方法与过程见自动限制系统试验指导书试验一，试验二和试验三。

2.选择转速反馈参数

依据电机额定参数选择转速给定电压，确定反馈系数。

3.计算晶闸管触发与放大电路的放大倍数

K,*

'\UC

4.依据稳态调速指标计算闭环系统的开环放大倍数

K=-^--\

5.计算调整器电压放大倍数

KpKsa

Kn=°5

pc

6.选择调整器输入电阻和反馈电阻

七.调试

调试方法与过程见自动限制系统试验指导书试验三。

八.进行开环系统，有静差单闭环系统，无静差单闭环系统稳态性能的

比较

九.绘制转速单闭环系统原理图

十.整理设计报告

报告内容应包括：

1.参数测试过程与数据。

2.系统各个组成电路设计过程。

3.稳态参数计算过程调试过程与数据和曲线。

4.结论。

课程设计二转速电流双闭环直流调速系统设计与探讨

一.设计目的

1.驾驭转速电流双闭环直流调速系统的组成与其基本结构。

2.驾驭晶闸管一电动机系统主电路与限制电路的设计。

3.驾驭直流调速直流调速系统的工程设计方法。

4.驾驭转速电流直流调速双闭环系统的起动性能。

5.驾驭转速电流直流调速双闭环系统的稳态性能。

二,设计已知参数

1.拖动设备：直流电动机：P=185WU=220V/=\.\A

"=1600/7minN,过载倍数4=1.5。

2.负载：直流发电机：P、=100WUx=220V7v=0.5A

〃=1500/minN

3.机组：转动惯量GO?=O.（）65M〃2

三.设计指标

1.D=4,稳态时无静差。

2.稳态转速n=1200r/min,负载电流0.8A。

3.电流超调量c«5%,空载起动到稳态转速时的转速超调量?<15%。

四.设计内容

1.主电路设计。设计主电路，并依据已知参数选择电路元件容量。

2.触发电路设计。利用数字集成电路进行触发电路的设计。

3.转速调整器设计。依据直流调速系统的工程设计方法进行转速调整器的设计

4.电流调整器设计。依据直流调速系统凶工程设计方法进行电流调整器的设

计。

5.反馈与爱护电路设计。依据要求设计反馈电路，选择反馈参数，并进行过流

爱护和过压爱护电路设计。

6.调试。

7.验证转速电流直流调速双闭环系统的起动性能是否和理论一样。

五.设计要求

I.绘制转速电流直流调速双闭环系统的电路图。

2.提交设计报告（设计过程，参数计算，测试过程，调试结果）。

六.设计步骤

I.设计主电路，并依据已知参数选择电路元件容量

（1）整流变压器额定参数计算

（2）整流器件的选择（主电路建议采纳常用的三相桥式整流电路）

（3）晶闸管的爱护

（4）电抗器参数的计算。

2.设计限制电路

触发电路设计、转速调整器和电流调整器设计。

3.电流反馈电路和转速反馈电路设计

4.过流、过压爱护电路设计

七.调试

依据设计参数，探讨突加转速给定时.，电动机的起动的动态过程C调试方

法与过程参见自动限制系统试验指导书试验四O

八.绘制转速电流双闭环直流调速系统原理图

九.整理设计报告

报告内容应包括：

1.主电路、限制电路、反馈电路和爱护电路的设计过程。

2.调试过程与数据和曲线。

课程设计三直流脉宽调速系统设计与探讨

一.设计目的

1.驾驭双闭环可逆直流脉宽调速系统的组成、原理与各主要单元部件的工作原

理。

2.熟识直流PWM专用集成电路SG3525、SG3524等的组成、功能与工作原理。

3.驾驭H型PWM变换器的双极式限制方式的原理与特点。

4.驾驭双闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步骤、方法与参数的整定。

二.设计已知参数

同课程设计二。

三.设计指标

1.D=4,稳态时无静差。

2.稳态转速n=1500r/min,负载电流0.8A。

3.电流超调量巧45%,空载起动到稳态转速时的转速超调量?35%。

四.设计内容

1.主电路设计。设计主电路，并依据己知参数选择电路元件容量。

2.直流脉宽限制电路设计。利用数字集成电路设计直流脉宽限制电路。

3.转速调整器设计。依据直流调速系统的工程设计方法进行转速调整器的设

计。

4.电流调整器设计。依据直流调速系统的工程设计方法进行电流调整器的设计

5.反馈与爱护电路设计。依据要求设计反馈电路，选择反馈参数，并进行过流

爱护和过压爱护电路设计。

6.调试。

7.比较脉宽直流调速系统于晶闸管一电动机直流调速系统的性能。

五.设计要求

1.绘制脉宽直流调速双闭环系统的电路图。

2.提交设计报告（设计过程，参数计算，测试过程，调试结果）。

六.设计步骤

1.设计主电路，并依据已知参数选择电路元件容量。

2.设计直流脉宽限制电路（建议采纳SG3525、SG3524等数字集成电路）。

3.转速调整器和电流调整器设计。

4.过流爱护、过玉爱护电路设计。

七.调试

依据设计参数，探讨突加转速给定时，电动机起动的动态过程。调试方法

与过程参见电力

拖动自动限制系统试验指导书试验六。

八.绘制直流脉宽调速系统原理图

九.整理设计报告

报告内容应包括：

1.主电路、限制电路的设计过程。

2.调试过程与数据和曲线。

3.比较脉宽直流调速系统于晶闸管一电动机直流调速系统的性能。

4.结论,

课程设计四逻辑无环流可逆直流调速系统设计与探讨

一.设计目的

1.驾驭逻辑无环流可逆直流调速系统的组成与其基本结构。

2.驾驭逻辑无环流限制器电路的设计。

3.驾驭逻辑无环流可逆直流调速系统制动性能。

二.设计已知参数

同课程设计二。

三.设计指标

同课程设计二。

四.设计内容

1.主电路设计。设计主电路，选择主电路参数。

2.触发电路设计。利用数字集成电路进行触发器设计。

3.逻辑无环流限制器设计。

4.转速调整器设计。依据直流调速系统的工程设计方法进行转速调整器的设计

5.电流调整器设计。依据直流调速系统的工程设计方法进行电流调整器的设

计。

6.反馈与爱护电路设计。设计反馈电路，选择反馈系数，进行过压爱护和过流

爱护电路设计。

7.调试。

8.探讨逻辑无环流可逆直流调速系统的制动性能。

五.设计要求

I.绘制逻辑无环流可逆直流调速系统系统的电路图。

2.提交设计报告（设计过程，测试过程，调试结果）。

六.设计步骤

I.设计主电路。

2.设计逻辑无环流限制器限制电路。

3.转速调整器、电流调整器的设计

七.调试

依据设计参数，探讨突加转速反向给定时，电动机制动的动态过程。调试

方法与过程参见自动限制系统试验指导书试验五。

八.绘制逻辑无环流可逆调速系统原理图

九.整理设计报告

报告内容应包括：

1.系统组成电路的设计过程。

2.调试过程与数据和曲线。

3.结论。

参考文献：

1.陈伯时.电力拖动自动限制系统[M].北京：机械工业出版社，2004.

2.王兆安.电力电子技术[M],北京：机械工业出版社,2000.

3.黄俊.半导体变流技术[M].北京：机械工业出版社,2002.

4.付文.电力拖动自动限制系统试验指导书.

5.杨松才,电力拖动自动限制系统图集.

课程设计五数字限制双闭环直流调速系统设计与探讨

一.设计目的

I.驾驭数字限制双闭环直流调速系统的组成与其基本结构。

2.驾驭数字限制双闭环逻辑限制器590的调试和设计。

3.驾驭数字限制双闭环直流调速系统性能。

二.设计已知参数（请做数字调速的同学，自己将试验室中电机铭牌数据填写

一下）

1.拖动设备：直流电动机：•PV-UN.=AI=〃

2.负载：直流发电机：PN=UN=IN=n=

三.设计指标

同课程设计二。

四.设计内容

1.主电路设计。

2.590硬件端子设计。

3.590软件设计和调试。

4.探讨数字限制双闭环直流调速系统的性能。

五.设计要求

1.绘制逻数字限制双闭环直流调速系统的电路图。

2.提交设计报告（设计过程，测试过程，调试结果）。

六.设计步骤

1.设计主电路。

2.设计数字限制双闭环直流调速系统限制电路。

3.数字限制双闭环直流调速系统软件设计。

七.调试

依据设计参数，探讨突加转速反向给定时，电动机制动的动态过程。

八.绘制数字限制双闭环直流调速系统原理图

九.整理设计报告

报告内容应包括：

1.系统组成电路的设计过程。

2.结论。

参考文献：

1.陈伯时,电力拖动自动限制系统制］.北京:机械工业出版社,2004.

2.王兆安.电力电子技术［M］.北京：机械工业出版社,2000.

3.黄俊.半导体变流技术［M］.北京：机械工业出版社,2002.

4.付文.电力拖动自动限制系统试验指导书.

5.杨松才.电力拖动自动限制系统图集.

附录课程设计论文写作要求

1.论文书写

论文(设计说明书)要求统一运用MicrosoftWord软件进行文字处理，

统一采纳A4页面(210X297mm)复印纸，单面打印。

页眉内容统一为“沈阳理工高校课程设计论文”，采纳宋体五号字居中排

写。

页码在下边线下居中放置，TimesNewRoman小五号字体。摘要、关键词、

书目等文前部分的页码用罗马数字(I、II……)编排，正文以后的页码用阿

拉伯数字(1、2……)编排。

字体和字号要求：

论文题目：二号黑体

章标题：三号黑体(innxxxxx)

节标题：四号黑体(i.innxxxx)

条标小四号黑体(□□XXX)

小四号宋体

小五号宋体

数字和字母:TimesNewRoman体

注：论文装订方式统一规定为左装订。

2.论文前置部分

包括：封面、任务书均按学校统一内容和格式填写。

3.摘要

摘要是论文内容的不加注释和评论的简短陈述，说明探讨工作的目的、试

验方法、试验结果和最终结论等。应是一篇完整的短文，可以独立运用和引用，

摘要中一•般不用图表、化学结构式和非公知公用的符号和术语。

（1）中文摘要

“摘要”字样（三号黑体），字间空一个字符，“摘要”二字下空一行打印

摘要正文（小四号宋体）。

（2）关键词

摘要正文后下空一行打印“关键词”三字（小四号黑体），其后为关键词

（小四号宋体），关键词是为了便于文献标引从该学位论文中选取出来用以表

示全文主题内容信息款目的单词或术语，关键词一般为3〜5个，每一关键词

之间用分号“；”隔开，最终一个关键词后不打标点符号。

4.目次页

目次页由论文的章、条、款、致谢、参考文献、附录等的序号、名称和页

码组成，目次页置于摘要后，由另页起先。

书目题头用三号黑体字居中排写，隔行书写书目内容。

书目采纳三级标题，按（1……>1.1……、……）的格式编写，书目

中各章题序的阿拉伯数字用TimesNewRoma「体，第一级标题用小四号黑体，

其余用小四号宋体。

5.论文的主要部分

（1）引言（或绪论）

引言（或绪论）简要说明探讨工作的目的、范围、前人的工作和学问空白、

理论基础和分析、探讨设想、探讨方法、试验设计、预期结果和意义等。引言

（或绪论）不要与摘要雷同，一般教科书有的学问，在引言中不必赘述。

引言（或绪论）重点应放在有关历史回顾和前人工作的综合评述，以与理

论分析等，应当用足够的文字叙述，如有必要可单独编成首章。

（2）正文

1）章节与各章标题

论文正文分章节撰写，每章应另起一页。每章标题以三号黑体居中打印，

章下空一行为节，以四号黑体左起打印，换行后以小四号宋体打印正文。节下

空一行为条，以小四号黑体左起打印，换行后以小四号宋体打印正文。

2）层次

层次以少为宜，依据实际须要选择。正文层次的编排和代号要求统一。

一级标题：1第一层次（章）题序和标题，用三号黑体字。题序和标题之间

空两个字符，不加标点，下同。

二级标题：1.1其次层次（节）题序和标题，用四号黑体字。

三级标题：第三层次（条）题序和标题，用小四号黑体字。

四级标题：1、第四层次（款）题序和标题，用小四号黑体字。

五级标题：（1）第五层次（项）题序和标题，用小四号黑体字。

层次用到哪一层次视须要而定，若节后无需“条”时可干脆列“款”、“项工

3）公式

原则上居中书写。若公式前有文字（如“解”、“假定”等），文字顶格书

写，公式仍居中写。公式末不加标点。公式序号按章编排，并在公式后靠页面

右边线标注，如第1章第一个公式序号为“（1.1）”格式见下例：

F=ma（1.1）

V=S/t（1.2）

文中引用公式时，一般用“见式（L1）”或“由公式（1.1）”。

4）表

表应有表名、表号或必耍的说明，表也应有“自明性”

表格一般实行三线制，不加左、右边线，上、下底为粗实线（1磅），中间

为细实线（0.75磅）。比较困难的表格，可适当增加横线和竖线。

表序按章编排，如第1章第一个插表序号为“表1.1"等。表序与表名之

间空一格，表名不允许运用标点符号。表序与表名置于表上，居中排写，采纳

黑体五号字。表内文字说明用五号宋体，起行空一格、转行顶格、句末不加标

点。

5）图

图题由图号和图名组成。图号按章编排，如