QSTIA-III型工业全数字交直流调速系统综合实验台
标的一：
电气新能源技术实验室第一批设备采购明细、参数、
技术要求
一、实验室总体建设方案
二、单台光伏发电原理实训装置具体模块配置：
三、实验用电脑配置：CPU Intel 奔腾双核 G3220，内存：2GB，硬盘容量：500GB，光驱：DVD-ROM，显卡：集成显卡，20英寸显示器
四、电气新能源技术实验装置技术要求
1、设备组成
电气新能源技术实验装置主要由光伏装置、追日系统装置、控制装置（含控制器、逆变器）、仪表与负载单元、监控系统等组成，需采用模块式结构，各装置和系统具有独立的功能。
2、各单元技术指标
2.1、光伏跟踪装置
（1）光伏跟踪装置由光伏电池组件、光线传感器、光线传感器控制盒、水平方向和俯仰方向运动机构、微动开关、底座支架等设备与器件组成。系统由安装圆形底盘，减速系统，线路板、XY连接支架、大功率电机、齿轮、200毫米长链条等,整体面积占地小于
1300mm*1000mm。
（2）模拟太阳装置主要由投射灯底座支架等设备与器件组成
装置采用5000:1的减速系统、异步电机、驱动系统、支架系统，模拟太阳系统等组成。异步电机的驱动采用DSPTMS320F2808组成的大功率电机智能驱动系统，主板和驱动板、显示板分离设计，通过大屏幕液晶显示或者数码显示调节参数，工作状态灯信息，采用按钮控制驱动系统的正反控制和速度控制等。485远程控制、底层代码公开，可升级FOC控制等，提供实验指导书。
（3）光伏电池组件的主要参数为：额定功率4*10W。
（4）输出电压17.2V、输出电流1.17A、开路电压21.4V、短路电流1.27A；工作环境温度45℃±2℃。
2.2、实验台要求
（1）实验台外观要求
实验台采用铝合金设计，桌面为防火、防水、耐磨高密度板,结构坚固，造形美观大方；设有吊柜，用于放置工具、存放挂箱及资料等。
（2）电源控制屏
电源控制屏提供单相220V交流电源和380V交流电源、1路0-30V直流稳压电源（5A）、铅酸蓄电池（蓄电池组选用2节阀控密封式铅酸蓄电池，主要参数：容量12V、7Ah、900Ω×2/0.41A的双层瓷盘可调电阻。光源控制模块（控制早、中、晚的光源）。
（3）网孔板及安装模块
提供网孔板、直流仪表模块（电压表、电流表、具有通信接口）、交流仪表模块（电压表、电流表、功率表三合一、具有通信接口）、光照计、直流负载（警示灯、节能灯）、交流负载（白炽灯、风机）、触摸屏、离网逆变器、并网逆变器、物联网监控实训系统、风光互补控制器。
（4）直流仪表参数如下：
具有通信接口、具有手动自动量程、工业级柜装、精度：不低于5位，1000V档位显示格式：999.99（带2个小数点），显示单位：V；100V档位显示：99.999（带3个小数点），显示单位：V；10V档位显示：9.9999（带4个小数点），显示单位：V；5A档位：4999.9（带1个小数点），显示单位：mA；1000mA档位：999.99(带2个小数点)，显示单位：mA；100mA 档位：99.999(带3个小数点)，显示单位：mA。
（5）交流仪表参数
由24位专用DSP、16位高精度AD转换器和高速MPU单元设计而成，通过键控、数显窗口实现人机对话功能控制模式。软件上采用RTOS设计思路，同时配有PC监控软件来加强分析能力。能测量电路的功率、功率因数。功率测量精度为1.0级，功率因数测量范围0.3～1.0，电压电流量程为450V和5A。
（6）新能源并离网逆变器系统装置
工业级，液晶显示，提供开发部分源代码供学校毕业课程设计，采用双CPU控制，可使用STM32系列，逆变器可在并网、离网工作模式之间切换。5个LED指示灯，OLED液晶显示（尺寸45*25），DC输入电压：Vpv 24VDC，带反极性保护，交流180-260V输出，频率45—53HZ。1KW功率。提供本项专利证书，原件备查，具体要求如下：
（7）触摸屏，采用昆仑通态7寸彩色触摸屏，带通信线与开发环境。
（8）控制器
采用专业MCU微处理器控制，真正实现充电、放电的智能化控制；采用低损耗、长寿命的MOSFET作为控制器的主要开关器件；光伏充电（PWM）技术，充电效率更高；运行状态、故障指示灯指示；多种控制模式：光控开光控关模式/光控开时控关模式/无光控时控的自动模式；输出吸收回路，可带感性负载；记忆功能，控制器失电重新上电后，自动按失电前的模式工作；完善的保护功能；蓄电池防反接；自动刹车功能；数字显示等功能；
（9）负载系统的组成
设备配置有直流负载（警示灯、节能灯）和交流220V负载（如白炽灯、风机等）。
（10）监控系统
1)监控系统组成，监控系统主要由主机、键盘、鼠标、接线排、电源插座、通信线、微软操作系统软件、组态软件组成。
2)监控系统功能，通信触摸屏、PLC之间进行通信，监控自动跟踪过程和主机与PLC、仪表等之间进行通信。
3、设备整体指标
3.1、采用发光（光谱）接近太阳光的灯来模拟太阳光。使得实训项目随时都可以进行。从而不需要受天气变化的限制。
3.2、强调工程实用性，采用电池板（40W）、智能控制器、蓄电池、要求均与现场应用中一样，使学生深刻理解太阳能光伏发电的现场应用。
3.3、各个部分是完全独立的，学生在实训过程中可根据自己对太阳能光伏发电应用的理解自己动手连接。
3.4、采用标准工业用电池板，可置于户内和户外，角度可以调节。
3.5、提供多种模拟应用实训：太阳能路灯、太阳能警示灯和逆变器等。
3.6、整体尺寸：1280mm*550mm*1670mm，网孔板不小于1200mm*600mm
3.7、带吊柜用于防置实训器材。
3.8、提供实验指导及说明书，采用Labview设计，提供实验室管理软件。
4、主要完成实验项目
4.1、太阳能电池发电原理实验
4.2、PLC逻辑、应用指令编程实验
4.3、环境对光伏转换影响实验
4.4、太阳能电池板追日实验
4.5、太阳能发电实验
4.6、逆变器原理及应用实验
4.7、太阳能光伏发电监控系统设计实验
4.8、充电器过放、过充保护实验
4.9、太阳能控制器实验
4.10、蓄电池充电实验
4.11、直流负载测试实验、交流负载测试实验
4.12、离网逆变器逆变实验
4.13、并网逆变器逆变实验
5、其他要求
5.1、必须详细说明：产品安全保护功能，产品特点，产品主要配置清单（★部分必须完全满足）。
5.2、要求产品的生产厂家具有一定的规模，具有ISO9000认证的国内著名企业，提供生产厂家的资格证明文件、ISO9000认证、生产厂家授权证明等。
5.3、提供制造厂家的售后服务承诺书及制造厂家授权证明。
标的二：企业供配电技术实验室第一批设备
采购明细、配置、技术要求一、实验室总体建设方案
二、单台供配电技术实验实训装置具体模块配置
三、单台实验装置模块技术要求
四、实验用电脑配置：CPU Intel 奔腾双核 G3220，内存：2GB，硬盘容量：
500GB，光驱：DVD-ROM，显卡：集成显卡，20英寸显示器
五、企业供配电系统实验装置技术指标
1、功能要求
该实验装置需满足《工厂供电》、《供配电技术》、《电力系统继电保护》等相关课程实验的要求。装置可以模拟变电站，实现准现场化的监测、控制等操作，利用RTU设备实现SCADA功能。该装置要求配有各种常规机械式继电器及通用型微机测控保护装置，能够完成包括线路、变压器、电动机、电容器等在内的常规继电器和微机保护实训。
2、技术条件
1.输入电源：三相四线AC380V±10% 50±2%Hz
2.整机容量：≤3kVA
3.实训台要求采用铁质亚光密纹喷塑工艺。
4. 实训台上要求提供RS-485和以太网两种通讯接口；标准MODBUS通讯协议。微机保护装置测量元件精度：刻度误差：不大于1%；测量电流：0.2级；母线电压：0.2级；输出精度：0.2级；频率：0.01Hz。
3、需能够完成的主要实验实训项目
3.1、工厂变配电室值班技能培训
（1）变压器有载调压
（2）线路停送电操作
（3）变压器倒闸操作
（4）母线倒闸操作
3.2、工厂高压线路的微机继电保护
（1）模拟系统正常、最大、最小运行方式
（2）模拟系统短路
（3）微机线路保护参数整定操作
（4）带时限电流速断保护
（5）定时限过电流保护
（6）反时限过电流保护
（7）运行方式对保护灵敏度的影响及灵敏度校验
（8）电流电压连锁保护
（9）PT断线告警
（10）控制回路异常告警
（11）过流加速保护
（12）三相一次重合闸实验
3.3、高压电动机的微机继电保护
（1）变频器参数整定操作
（2）变频器的开环调速实验
（3）模拟电动机出口短路
（4）高压电动机的速断保护
（5）高压电动机的反时限过流保护
（6）发电机励磁调试实验
3.4、工厂供电系统的自动装置实验
（1）进线备自投实验
（2）母联备自投实验
（3）无功自动补偿功能
3.5、变压器的微机继电保护
（1）变压器电流速断保护/差动
（2）变压器过电流保护
（3）变压器轻瓦斯保护
（4）变压器重瓦斯保护
（5）变压器过负荷保护
3.6、35KV变电站综合自动化实验
（1）SCADA监控
（2）电能曲线分析
（3）变电站遥控、遥测、遥调、遥信实验
4、整体设备技术参数要求
4.1、人身安全和设备安全保护功能要求
（1）要求满足国家标准，在实验装置的电源输入端要求设有电流型漏电器，控制屏内、外或强电输出有漏电现象，即刻告警并切断总电源，确保实验安全。
（2)要求采用全封闭性安全实验导线避免学生双手摸电而造成的触电事故。
（3）要求仪表设有过量程保护功能，交直流电源具有短路保护。
（4）控制屏电源要由接触器通过启、停按钮进行控制。
（5）电压输出要求接有高灵敏度的过流保护和保险丝双重保护功能，相间电源、线间电源过电流或直接短路均能自动保护。
4.2、设备结构要求
本实训装置要求采用操作控制屏加控制柜的方式，均为固定式结构，操作控制屏为实训一次回路，从上到下依次为总降变电所、高压配电所及车间负荷，控制柜为二次控制回路，装有微机保护测控装置、电秒表，负载柜装有变频器、电动机、无功自动补偿控制器等。
4.3、线路部分要求
线路部分要求分为一次部分和二次部分，一次部分包括一次供配电线路，隔离开关和断路器，变压器和各种负荷。负荷种类包括普通负荷，照明负荷和动力负荷等。
（1）一次供配电线路：整个系统一次供配电线路要求是由35 kV，10kV不同的电压等级构成，线路阻抗采用电抗器和电阻来模拟。
（2）隔离开关和断路器及变压器：系统要求采用一个两卷的变压器，模拟总降变压。使学生通过正确的实验操作，能够明了正确的电气投切操作，倒闸操作，投入运行操作以及各种运行方式的调整操作规程。
（3）负荷部分：可分为线路负荷，变压器负荷及其它高压负荷。其中其它高压负荷是用电动机组和高压电容器模拟。风机不仅可以作为负荷的一部分，同时也能给整套装置散热。二次部分要求包括自动装置，仪表和信号单元和转换单元。自动装置包括微机保护测控装置、无功补偿装置；仪表和信号单元包括模拟仪表等；转换单元包括各状态量的切换开关。
（4）微机保护测控装置：要求具有线路的三段式过流保护，低压闭锁电流保护，单相接地保护，反时限过流保护，过电流后加速，重合闸等功能还能完成电动机的电流速断，过电流，电流反时限，零序过流保护，负序电流保护和低电压保护，电容器的速断保护，不平衡电流和电压保护以及备自投和变压器的速断保护，过电流保护，瓦斯保护和过负荷保护。
（5）无功补偿装置：要求能自动追踪电网功率因数并控制电容器组的投切，具有手动和自动投切功能。根据变压器的无功功率进行分相补偿，电容器组循环工作，使每组电容器均匀投运，从而减少电能损耗和电压损失，提高设备的使用效率。
4.4、监控技术要求，监控部分要求包括上位机，PLC控制器及智能采集模块组成。
4.4.1上位机要求
1）对每条线路运行电能电量参数和开关状态量的实时显示，通过总线把操作命令下传给PLC控制器和微机装置，执行供电线路开关和断路器的遥控，负荷的投退；
2）监视整个系统负荷运行状态，生成负荷运行曲线；
3）对线路故障，电动机故障和功率因数过低都设置告警提示，并按时间顺序保存最新的事件信息或保护动作信息，并能够进行保护定值的远方整定和修改。
4.4.2PLC控制器要求
要求采用西门子可编程控制器，利用PLC作为控制器，各个开关和断路器状态通过PLC 采集后，传送至上位机，实现遥信功能；PLC接受并执行主站发送的命令，完成对断路器的分合闸操作，负荷的投退，实现遥控功能。
4.4.3智能采集模块
要求采集供电线路的电能电量参数，并使用自身配套的通信接口，通过总线，把每个回路的电量参数及时的传送给上位机。
4.5、主要部件的技术要求
（1）微机保护测控装置要求
要求采用多功能微机保护测控装置集保护、监视、控制、人机接口、通信等多种功能于一体；专门针对开关柜进行“单元化”设计，一台装置即可完成开关柜内所有的自动化功能。具有通用性强，应用面广的特点，能适用于66kV及以下电压等级非直接接地电网的各类电气设备和线路的主保护和后备保护。
人机接口符合人机工程设计要求，图形液晶菜单化设计，全中文显示，显示内容包括开关量状态，实时波形，事件记录，保护定值系统参数等。具有事件记录功能，可记录与电力系统安全运行相关的所有事件，时间分辨率小于1ms可在线记录事件100条，掉电不丢失。便于分析故障原因和设备缺陷诊断。具有故障录波功能，可真实记录故障前后的电流电压，开关状态等信息，记录密度每周波24点，记录长度达100周波。
投标文件中要求提供微机保护测控装置在电力现场运行报告和电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心的检验报告。
（2）变频器要求
·功率范围要求：0.4KW-2.2KW（单、三相220V）。
·以PIM为核心，整机可靠性高；
·具有高输出转矩，起动力矩大的特点，1HZ时输出力矩可达150%；
·载波频率可达16K，具有极静音的特点，可应用于对噪声要求较高的场合
·具有多种控制方式，适合不同场合的控制需要；
·具有小体积、功能强的特点，内置PID及简易PLC；
·具有较强的抗干扰能力；
·具有RS485标准接口，易组成集中控制系统
（3）三相电量智能监测仪要求
要求该三相电量智能监测仪是一智能型三相电参数数据综合采集三相电量智能监测仪；三表法准确测量并现场显示三相三线制或三相四线制交流电路中的三相电流（真有效值）、三相电压（真有效值）、有功功率、无功功率、功率因数、频率、有功电能、无功电能等电参数。并带2路开关量输入及1路继电器报警输出。
其输入为三相电压（单相0-250V）、三相电流（0-5A）；输出为RS-485接口的数字信
号，支持的通讯规则为标准的MODBUS-RTU。采用电磁隔离和光电隔离技术，电压输入、电流输入及输出三方完全隔离。
（4）无功功率自动补偿控制器要求
要求采用高性能单片机为基本硬件，充分利用计算机的高速运算力和逻辑判断力，使本系列控制器真正做到了智能化、数字化。其技术先进功能完善，抗干扰能力强，支路稳定可靠，补偿精确，外形美观。
（5)软件要求
要求该监控软件模拟电力系统中，对大型工厂送电降压配电的监控。采集PLC和微机保护装置的信息量，通过串口通讯，连接电脑，用力控电力版软件进行监控。软件包括电力系统变电站一次系统图、遥测列表、遥信列表、遥调控制、历史曲线、报表管理、SOE报警、遥测事件记录、遥信事件记录和用户管理等功能。
5、其他要求
（1）必须详细说明：产品安全保护功能，产品特点，产品主要配置清单（★部分必须完全满足）。
（2）要求产品的生产厂家具有一定的规模，具有ISO9000认证的国内著名企业，提供生产厂家的资格证明文件、ISO9000认证、生产厂家授权证明等。
（3）提供制造厂家的售后服务承诺书及制造厂家授权证明。
YD系列轻型交直流高压试验变压器使用说明书
YD系列轻型交直流高压实验变压器 使 用 说 明 书 宝应精科电力测试仪器厂
概述： YD系列轻型交流高压实验高压器是根据机电部《实验变压器》规范在原同类产品基础上经过大量改进后而生产的一种新型产品。YD系列轻型交直流高压实验变压器具有体积小、重量轻、结构紧凑、功能齐全、通用性强和使用方便等特点。特别适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料进行工频或直流高压下的绝缘强度实验。YD系列轻型交直流高压实验变压器是高压实验中必不可少的重要设备。产品结构： YD系列轻型高压实验变压器采用单框芯式铁芯结构。初级绕组绕在铁芯上，高压绕组在外，这种同轴布置减少了漏磁通，因而增大了绕组间的耦合。产品的外壳制成与器芯配合较佳的八角形结构，整体外形显得美观大方。其外部结构图见图1，内部结构图见图2。 图1：单台YD实验图2：单台实验变压器内部结构图
变压器外部结构示意图 1-短路杆D 2-均压球3-高压套管4-变压器提手 5-油阀6~7-次压输入a、x 8~9-测量端子E、F 10-变压器外壳接地端11-高压尾X 12-高压输出A 13-高压硅堆14-变压器油15-铁芯 16-次低压绕组17-测量绕组18-二次高压绕组 在YD实验变压器中，a、x为低压输入端子，E、F为仪表测量端子，A、X 为高压输出。 工作原理： YD系列轻型高压实验变压器为单相变压吕，联结组I. I. 用工频220V （10KV A以上为380V）电源接入∕XC∕TC（为本公司生产的实验变压器专用设备，详细资料请见其具体使用说明书）系列操作箱（台），经操作箱内自耦调压器（50KV A以上调压器外附）调节至0-200V（或0-400V）电压输出至YD实验变压器的初组绕组，根据电磁感应原理，在实验变压器高压绕组可获得实验所需的高电压。 单台YD实验压器的工作原理图见图3 ~ 50Hz A X a x PE E F A X E F a PV x A
交直流调速系统大作业部分习题答案提纲
1、写出直流电动机的转速表达式，说明它有哪3种调速方式？每种调速方式的优、缺点是什么？ 答：转速表达式ΦK R I U ΦK E n e d d e -== ； 有三种调速的方法，即调节电枢电压0d U ；减弱励磁磁通Φ；改变电枢回路电阻R 。 （1）调0d U 可平滑地调节转速n ，机械特性将上下平移。但电压只能向小于额定电压的方向变化。 （2）弱磁调速是在额定转速以上调速，其调速范围不可能太大。但所需功率小。 （3）改变电枢电阻调速简单，但是损耗较大，只能进行有级调速。 2、画出直流电动机理想启动时的转速、电流与时间的关系曲线。采用理想启动的目的是什么？如何实现？ ， （∞） (a) (b) i n I 图1-30 调速系统启动过程的电流和转速波形 理想启动是使启动电流一直保持最大允许值，此时电动机以最大转矩启动，转速迅速以 直线规律上升，以缩短启动时间。 工程上常采用转速电流双闭环负反馈调速系统。启动时，让转速外环饱和不起作用，电流内环起主要作用，调节启动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值；稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用。 3、分别画出单闭环转速负反馈调速系统和单闭环电压负反馈调速系统的静态结构图；标出静态结构图中各个环节的信号；再分别说明两种系统在电网电压降低后如何进行恒压调节？从而说明哪种系统对电网电压的扰动具有更强的抗扰能力？ 答：（1）单闭环转速负反馈调速 静态结构图和信号标注 图1-11 转速负反馈单环调速系统稳态结构图 恒压调节过程： ↑↑→↑→-=?↓→↓→↓→↓→↓→0* 0)(d ct n n n n d d U U U U U U n I U 电网电压（2）单
全数字张力控制系统的研究
全数字张力控制系统的研究-机械制造论文 全数字张力控制系统的研究 陈杰金霍览宇 （湖南机电职业技术学院电气工程系，湖南长沙410151） 【摘要】本文研究了国内外张力控制系统的数字化发展趋势，并分析对比目前市面上各种张力控制系统的特点和不足，提出了基于通用PLC控制器和变频器为核心的全数字张力控制系统设计方案。 关键词数字化；张力控制系统；PLC；变频器 ※基金项目：湖南省2013年度教育厅科学研究项目（13C254）。 作者简介：陈杰金（1979.02—），女，吉林松原人，湖南机电职业技术学院电气系，讲师。 1 问题的提出 很多行业涉及到张力的控制，张力控制系统是以卷材为材料的生产机械上最重要的控制系统，在冶金、纺织、造纸、印染等许多行业应用广泛，各种产品如钢板、铝箔、布料、塑料薄膜、纸张等卷材，这些材料在加工过程中需要卷曲或者开卷等工序，如铝箔张力控制系统，铝带经过粗轧、精轧等多个工序，变为铝箔之后卷曲成一卷成品。这个过程中张力的控制非常重要，张力过大、过小都会造成卷材质量问题，导致成品率低，比如在放卷、收卷以及过程中，都要保持一定的张力（或者称之为拉伸力），过大的张力会导致材料变形、甚至断裂，而过小的张力又会松弛，导致褶皱，张力控制不稳也会造成不匀、切断长度不稳定等现象，所以必须对张力进行控制，保持张力恒定。由于张力会随着卷径而变化，而张力的变化对卷取效果会有很大影响。因此说恒张力控制是高精度卷取控制的关
键环节。 在某些某冶金企业中仍有为数不少的卷取张力控制设备，其张力控制系统仍采用传统的模拟电子插板式控制系统，以分立的电子器件控制，设备老化，故障频发，急需进行控制系统的升级改造。本文主要是针对这个问题，提出了基于PLC 和变频器为核心的恒张力的控制方案，以较低的成本和较好的控制效果，实现设备的价值再现。 2 国内外研究现状综述 目前高精度的张力控制均能采取闭环控制，通常根据控制方式可分为直接张力控制、间接张力控制和复合张力控制三种方式。直接张力控制，是构建张力闭环控制系统，利用张力检测元件的检测信号与给定张力值比较，通过张力调节器，驱动执行机构，调节张力辊的位移，进而达到控制张力的目的；间接张力控制则是对卷取张力建模，通过对卷取机构的转矩方程进行静态、动态分析，确定影响张力的相关因素（如电流、卷径等），进而对这些因素进行反馈控制（如电流反馈、反电势反馈、卷径反馈控制等），从而达到恒张力控制的目的。复合恒张力控制则是两者的结合。在间接张力控制方式的基础上，增加一个张力闭环，形成三环控制系统。近年来，国内外卷取张力控制现状主要有以下两个方面：（１）利用制动器（磁粉离合器）的励磁电流与输出力矩的线性关系，通过控制和调节磁粉离合器的励磁电流进而控制输出力矩，实现张力控制。这种方式主要应用在轻工业如纺织、印刷行业等，代表产品有三菱张力控制器、华纳张力控制器等等，市场上产品丰富。 （2）通过标准工艺张力控制板及附带的控制软件，通过交直流传动装置，完成张力控制中的动态力矩补偿、卷径计算、恒张力控制等功能，进而实现恒张力
控制系统数字仿真-上海交通大学
上海市高等教育自学考试 工业自动化专业（独立本科段）（B080603）控制系统数字仿真 (02296) 自学考试大纲 上海交通大学自学考试办公室编上海市高等教育自学考试委员会组编 2013年
I、课程的性质及其设置的目的和要求 （一）本课程的性质与设置的目的 “控制系统数字仿真”是利用数字计算进行各种控制系统分析、设计、研究的有力工具，是控制系统工程技术人员必须掌握的一门技术。 本课程是工业自动化专业的专业课程，也是一门理论和实际紧密结合的课程。 通过本课程的学习，学生能掌握系统仿真的基本概念、基本原理及方法；掌握基本的仿真算法及能用高级编程语言在微机上编程实现，学会使用常用的仿真软件。为学习后继课程、从事工程技术工作、科学研究以及开拓性技术工作打下坚实的基础。 （二）本课程的基本要求 1．要求掌握系统、模型、仿真的基本概念，这是学好仿真这门课程的概念基础。 2．掌握常用的连续系统数学仿真算法及能用某种高级编程语言上机实现。 3．初步掌握利用微机来分析、设计、研究控制系统的方法与仿真技术。 （三）本课程与相关课程的联系 先修课程：自动控制原理、现代控制理论基础、高级编程语言。
II、课程内容与考核目标 第1章概论 （一）学习目的和要求 通过本章学习，了解系统的概念，系统的分类方法及特点，仿真的应用目的。了解模型的基本概念，熟悉模型的分类方法及特点。掌握仿真的基本概念，仿真的分类方法及特点。熟悉仿真的一般步骤，仿真技术的应用，熟悉计算机仿真的三要素及基本活动。 （二）课程内容 第一节系统、模型与仿真 1.系统 2.模型 3.仿真 4.仿真科学与技术的发展沿革 第二节系统仿真的一般知识 1.相似理论 2.基于相似理论的系统仿真 3.系统仿真的类型 4.系统仿真的一般步骤 第三节仿真科学与技术的应用 1.仿真在系统设计中的应用 2.仿真在系统分析中的应用 3.仿真在教育与训练中的应用 4.仿真在产品开发及制造过程中的应用 第四节当前仿真科学与技术研究的热点 1.网络化仿真技术 2.复杂系统/开放复杂巨系统的建模与仿真
测量技术：100kv交直流分压器变比计算方式
测量技术：100kv交直流分压器变比计算方式 交直流分压器原理简单，用途广泛，相信很多人对它不陌生，可用于交直流高压的采集与监测，根据用途将分压器分为两种类型：①阻容式分压器②电容式分压器，相比而言，阻容式分压器性价比更高，用于常规电压测量与监测是完全没有问题，而电容分压器电压高，稳定性好，主要在计量院、高压所等要求比较高的场景，交直流分压器也可对脉冲高压，雷电高压的测量，当然电容分压器的功能就更全面了。 分压器的变比介绍 我们要计算变比之前，要理解一个概念“分压比”，分压比泛指一次电压与二次电压之比，是变比专业的术语，两者之意完全相同，我们举例说明一下：0723 上图是引用与互感器工作原理图，AX为高压侧，a1a2为低压测，电压由A端
口引入分压器顶部，高压尾接地，电压流经高压采样电阻、电容之后进入低压臂，然后通过信号线引入高压显示仪表显示。 变比计算方式 经过上述分析，如何计算就应该很明确的，K=U1 / U2，U1所代表的一次电压，U2代表二次电压，不管高压电压多高，只是它们的绝缘方式和要求不同，但是计算方法是不变的，分压单元经过一次性密封成型后，变比就定型了，是不能发生变化的，需要注意的是，在某些应用场景，变比是可变的。 分压器的校验方法 校验分压器的方法主要有两种，①比较法，②低电压标准校高电压分压器（低校高），比较法是一台标准分压器与被测分压器进行比较，计算相对误差，而低校高是低电压校验高电压取线性关系，如果在没有标准的情况下，可以用准确度较高的低压分压器作为标注校验电压较高的分压器变比和误差，两者相比，比较法测量比较直观而且效率高，也是目前比较推荐的的测量方法。 使用分压器是注意下列问题 1．使用前，严格按照安全距离操作，避免电击； 2．接线过程中检查各部位联接可靠，特别是地线的有效连接。 3．测量完毕后直至仪表测量显示为零方可进入现场拆卸、装载。 4．分压器严禁过压使用，并注意表面的清洁，不使用时应放在阴凉干燥处。资源引用‘时基电力’原创，转载请留意版权。
交直流调速系统期末试卷A
A 1. V-M系统主电路的电机输入端电源是（ C ） A．不可控的直流电源Ｂ．不可控的交流电源 C．可控的直流电源Ｄ．可控的交流电源 2. 转速闭环直流调速系统与转速开环的直流调速系统相比，当要求的静差率不变时，其 调速范围将（ A） A．增大Ｂ．减小Ｃ．不变Ｄ．等于0 3. 转速、电流双闭环直流调速系统，保持电机以恒定的加速度起动的阶段是（ B ） A．电流上升阶段Ｂ．恒流升速阶段Ｃ．转速调节阶段Ｄ．稳态阶段 4. 采用H型桥式斩波电路的PWM直流调速系统，当电机停止时，主开关元件导通的 占空比（B） A．大于0.5 B.等于0.5 C．小于0.5 Ｄ．等于1 5. 闭环调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的 变化而相应地改变（D） A．电网电压Ｂ．电网电流 C．给定电压Ｄ．电枢电压 6.只适用于高速段的数字测速方法是（A ） A．M法Ｂ．T法 C． M法和T法Ｄ．M/T法 7.异步电动机的动态数学模型是一个（B） A．线性系统Ｂ．多变量系统Ｃ．2阶系统Ｄ．单输入单输出系统8.异步电机变频调速，（B） A．任何情况下变频一定变压 B．在大于额定转速区域，变频不变压 C. 在大于额定转速区域，变频也要变压 D. 在小于额定转速区域，变频不变压 8. 自动控制的直流调速系统主要的调速方法是（B）
A．减弱励磁磁通 B．改变电枢电压 C．改变电枢电流 D．改变电枢回路电阻9. 转速、电流双闭环直流调速系统，能够抑制负载扰动的是（A ） A．转速环 B．电流环 C．电流环和转速环D．电压环 10.异步电动机的动态数学模型是一个（B） A．线性系统Ｂ．多变量系统Ｃ．2阶系统Ｄ．单输入单输出系统1、画出V-M系统的主电路；画出V-M系统主电路的等效电路。 2、直流电动机双闭环调速系统实验中，电机的额定转速为1450转/分、电机允许的最大电流为50A。如何使电压反馈为负反馈且转速反馈系数为0.02。如何使系统工作时不过流。
计算机控制系统课设报告--数字温度PID控制器的设计
《计算机控制系统A》课程设计 任务书 一、目的与要求 1、通过本课程设计教学环节，使学生加深对所学课程内容的理解和掌握； 2、结合工程问题，培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力； 3、培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力； 4、要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法，根据工程问题和实际应用方案的要 求，进行方案的总体设计和分析评估； 5、报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。 二、主要内容 1、数字控制算法分析设计； 2、现代控制理论算法分析设计； 3、模糊控制理论算法分析设计； 4、过程数字控制系统方案分析设计； 5、微机硬件应用接口电路设计； 6、微机应用装置硬件电路、软件方案设计； 7、数字控制系统I/O通道方案设计与实现； 8、PLC应用控制方案分析与设计； 9、数据通信接口电路硬件方案设计与性能分析； 10、现场总线控制技术应用方案设计； 11、数控系统中模拟量过程参数的检测与数字处理方法； 12、基于嵌入式处理器技术的应用方案设计； 13、计算机控制系统抗干扰技术与安全可靠性措施分析设计； 14、计算机控制系统差错控制技术分析设计； 15、计算机控制系统容错技术分析设计； 16、工程过程建模方法分析； 三、进度计划 序号设计内容完成时间备注 1 选择课程设计题目，查阅相关文献资料7月13日 2 文献资料的学习，根据所选题目进行方案设计7月14日
3 讨论设计内容，修改设计方案7月15日 4 撰写课程设计报告7月16日 5 课程设计答辩7月17日 四、设计成果要求 1、针对所选题目的国内外应用发展概述； 2、课程设计正文内容包括设计方案、硬件电路和软件流程，以及综述、分析等； 3、课程设计总结或结论以及参考文献； 4、要求设计报告规范完整。 五、考核方式 通过系统设计方案、总结报告、图文质量和学习与设计态度综合考评，并结合学生的动手能力，独立分析解决问题的能力和创新精神等。 《计算机控制系统课程设计》成绩评定依据如下： 1、撰写的课程设计报告； 2、独立工作能力及设计过程的表现； 3、答辩时回答问题的情况。 优秀：设计认真，设计思路新颖，设计正确，功能完善，且有一定的独到之处，打印文档规范； 良好：设计认真，设计正确，功能较完善，且有一定的独到之处，打印文档规范； 及格：设计基本认真，设计有个别不完善，但完成基本内容要求，打印文档较规范； 不及格：设计不认真，未能完成设计任务，打印文档较乱或出现抄袭现象者。 说明： 同学选择题目要尽量分散，并且多位同学选同一个题目时，要求各自独立设计，避免相互参考太多，甚至抄袭等现象。 学生姓名：苏印广 指导教师：李士哲 2015年7月17日
数字PWM直流调速设计
容摘要 本文是基于对直流电机PWM调速器设计的研究，主要实现对直流电机的控制。本设计主要是实现PWM调速器的正转、反转、减速、加速、停止的五大操作。并实现电路的仿真并设计实际电路进行控制。为实现系统的微机控制，在设计中，采用STC89C5单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分，驱动模块，实现通过PWM波对电动机转速参数的改变和测量；由命令输入模块、H型驱动模块组成。采用带中断的独立式键盘作为命令的输入，单片机在程序控制下，不断给电路发送PWM波形，完成电机正反转控制.是通过H型驱动电路，采用PWM调速方式，通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压，进而实现对电动机的调速。设计的整个控制系统，在硬件结构上采用了大量的集成电路模块，大大简化硬件电路，提高了系统的稳定性和可靠性，使整个系统的性能得到提高。 索引关键词：直流电机调速；H桥驱动电路；LC显示器；51单片机
目录 第一章绪论 (1) 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计背景 (1) 1.3 设计容 (1) 第二章数字PWM直流调速系统方案设计 (1) 2.1 直流电动机调速方法 (1) 2.2旋转变流机组缺点 (2) 第三章数字PWM直流调速系统主电路设计 (3) 3.1 主电路结构设计 (3) 3.2 SG3525引脚各端子功能 (4) 第四章数字PWM直流双闭环系统的电路设计 (5) 4.1 转速调节器ASR电路 (5) 4.2 PWM脉宽控制电路 (6) 后记 (8) 参考文献： (9)
数字PWM直流调速系统设计 第一章绪论 1.1 设计目的 通过对一个实用控制系统的设计，综合运用科学理论知识，提高工程意识和实践技能，使学生获得控制技术工程的基本训练，培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的初步应用能力。近年来，科技发展的越来越快，直流电机具有良好的起动特性和调速特性。其中调速平滑，方便，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，能承受很大负载，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，但是随着科学技术的不断发展，PWM波调速的3 方法的发现，以及温度漂移等。而用PWM技术后，避免上述的缺点，不仅简化了电路还实现了通过电力电子器件改变开关频率，提高系统的稳定性还有抗干扰能力。随着我国经济和文化事业的发展，科技的进步，在很多场合，都要求有直流电机PWM调速系统来进行调速，诸如汽车行业中的各种风扇、火箭、雷达、战车等场合。 1.2 设计背景 在电气行业中，随着各项技术水平的不断提高，使得传统工艺有了深层次的提高，对人类的生产与生活，产生了深刻且深远的影响，已经与我们息息相关。当需要良好的启动，制动性能，并需要大围平滑调速时，直流电机是一个很好地选择非线性集成电路以及少量的数字电路组成的直流电机调速控制系统大多数都为早减小模拟信号控制间相互干扰，减小模拟信号产生温漂等不稳定因素。。它的发展趋势将是向大容量、高性能化、外围电路装化等方面发展。 1.3 设计容 近年来，科技发展的越来越快，直流电机具有良好的起动特性和调速特性。其中调速平滑，方便，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，能承受很大负载，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，但是随着科学技术的不断发展，PWM波调速的3 方法的发现，以及温度漂移等。而用PWM技术后，避免上述的缺点，不仅简化了电路还实现了通过电力电子器件改变开关频率，提高系统的稳定性还有抗干扰能力。随着我国经济和文化事业的发展，科技的进步，在很多场合，都要求有直流电机PWM调速系统来进行调速，诸如汽车行业中的各种风扇、火箭、雷达、战车等场合。 第二章数字PWM直流调速系统方案设计 2.1 直流电动机调速方法 直流电动机的调速方法有种： （1）调节电枢供电电压U。改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压，从电动机额定转速向下变速，属恒转矩调速方法。对于要求在一定围无级平滑调速的系统来说，这种方法最好。 I变化遇到的时间常数较小，能快速响应，但是需要大容量可调直流电源。 a
《交直流调速系统系统课程设计》
《交直流调速系统》课程设计 一、性质和目的 自动化专业、电气工程及其自动化专业的专业课，在学完本课程理论部分之后，通过课程设计使学生巩固本课程所学的理论知识，提高学生的综合运用所学知识，获取工程设计技能的能力；综合计算及编写报告的能力。 二、设计内容 1.根据指导教师所下达的《课程设计任务书》课程设计。 2.主要内容包括： （１）根据任务书要求确定总体设计方案 （２）主电路设计：主电路结构设计（结构选择、器件选型、考虑器件的保护）、变压器的选型设计； （３）控制回路设计：控制方案的选择、控制器设计 （４）保护电路的选择和设计 （５）调速系统的设计原理图，调速性能分析、调速特点 3.编写详细的课程设计说明书一份。 三、设计内容与要求 1.熟练掌握主电路结构选择方法、主电路元器件的选型计算方法。 2.熟练掌握保护方式的配置及其整定计算。 3.掌握触发控制电路的设计选型方法。。 ４.掌握速度调节器、电流调节器的典型设计方法。 ５.掌握绘制系统电路图绘制方法。 ６.掌握说明书的书写方法。 四、对设计成品的要求 1.图纸的要求： 1）图纸要符合国家电气工程制图标准； 2）图纸大小规格化（例如：1＃图，2＃图）； 3）布局合理、美观。 2.对设计说明书的要求 1）说明书中应包括如下内容
①目录 ②课题设计任务书； ③调速方案的论证分析（至少有两种方案，从经济性能和技术性能方面进行分析论证）和选择； ④所要完成的设计内容 ⑤变压器的接线方式确定和选型； ⑥主电路元器件的选型计算过程及结果； ⑦控制电路、保护电路的选型和设计； ⑧调速系统的总结线图 系统电路设计及结果。 2）说明书的书写要求 ①文字简明扼要，理论正确，程序功能完备，框图清楚明了。 ②字迹工整；书写整齐，使用统一规定的说明书用纸。 ③图和表格不能徒手绘制。 ④附参考资料说明。
控制系统数字仿真
现代工程控制理论 实验报告 实验名称：控制系统数字仿真技术 实验时间： 2015/5/3 目录 一、实验目的 (2) 二、实验容 (3)
三、实验原理 (3) 四、实验方案 (6) 1、分别离散法； (6) 2、整体离散法； (7) 3、欧拉法 (9) 4、梯形法 (9) 5、龙格——库塔法 (10) 五、实验结论 (11) 小结： (14) 一、实验目的 1、探究多阶系统状态空间方程的求解； 2、探究多种控制系统数字仿真方法并对之进行精度比较；
二、 实验容 1、 对上面的系统进行仿真，运用分别离散法进行分析； 2、 对上面的系统进行仿真，运用整体离散法进行分析； 3、 对上面的系统进行仿真，运用欧拉法进行分析； 4、 对上面的系统进行仿真，运用梯形法进行分析； 5、 对上面的系统进行仿真，运用龙泽——库塔法进行分 析； 6、 对上面的几种方法进行总计比较，对他们的控制精度分 别进行分析比较； 三、 实验原理 1、 控制系统状态空间方程整体离散法的求解； 控制系统的传递函数一般为 x Ax Bu Y Cx Du ? =+=+ 有两种控制框图简化形式如下： KI 控制器可以用框图表示如下：
惯性环节表示如下： 高阶系统(s)(1)n K G T = +的框图如下 对于上面的框图可以简写传递函数 x Ax Bu Y Cx Du ? =+=+ 根据各环节间的关系可以列写出式子中出现的系数A 、B 、C 和D ，下面进行整体离散法求传递函数的推导
00 ()0 ...*()...()(t)(0)...*(t)(0)(t)(0)()(0)At At At At At t t At t t A AT t AT A At t t At At A At A t x Ax Bu e e x e Ax e Bu d e x dt Bue dt dt e x Bue dt e x x Bue d e x x e e Bue d x x e Bue d t KT x kT x e τ ττ τττττ ? -? -----------=+=+=?=?=+=+?=+==????? ?①①得②③ ③得令()0 (1)(1)[(1)]0 (1)[(1)]0 ...(1)[(1)](0)...*(1)()(1)T (1)()()() ,kT A kT A kT k T A k T A k T AT k T AT A k T kT T T AT At AT At AT Bue d t K T x k T x e Bue d e x k e x k Bue d k t x k e x k e Budt e x k e Bdt u k e ττττττ τ?-+?++-++-+=++=+-+-=+-=+=+=+?Φ=? ? ? ??④ 令⑤ ⑤④得令令0 (1)()(1) T At m m e Bdt x k x k x k Φ=+=Φ?+Φ?+?得 这样，如果知道系数，就可以知道高阶系统的传递函数和状态空间方程。 2、 在控制系统的每一个环节都加一个采样开关，构成分别 离散法求解系统的状态空间方程； 采样开关其实是一个零阶保持器
全数字直流调速系统的应用
数字直流调速系统
数字直流调速系统 摘要 本文介绍了数字直流调速系统的组成，工作原理，自动调节的过程和工作特性，并通过实际的模拟电路定性的分析自动控制系统的方法。介绍了西门子SIMOREG K 6RA24直流数字式调速装置的使用方法，调速系统的设计思路，以及全数字控制系统的优越性。 关键词：数字直流调速系统，直流电动机，SIMOREG K 6RA24直流调速装置 Abstract This article introduced the digital cocurrent velocity modulation system composition, the principle of work, automatic control process and operational factor, and through actual analogous circuit qualitative analysis automatic control system method. Introduced Simens SIMOREG K 6RA24 directs current the digital speeder application method, the velocity modulation system design mentality, as well as entire numerical control system superiority. Keywords: Digital cocurrent velocity modulation system, direct current motor, SIMOREG K 6RA24 cocurrent speeder 前言 为了更好的巩固所学的自动化知识，学以致用，我选择了《数字直流调速系统的应用》作为毕业设计课题。我从直流调速系统的发展现状入手，着重分析学习和分析了双闭环直流调速系统的结构和工作原理。在此基础上又学习了西门子6RA24的直流调速装置的使用方法，对它的结构及操作有一定的了解。并且结合工作中生产车间现有的设备组成了6RA24直流调速系统，进行了实际现场的应用，对西门子6RA24直流整流装置在现代工业自动化项目中的应用有了一定的认识，期间收获颇多，受益匪浅。 设计人：汝晓育
交直流调速系统期末考试(运动控制系统)
一．判断题（正确的打√，错误的打×，答案填在题号的前面） 1. （dui ）交 - 直 - 交电压型变频器采用电容滤波，输出交流电压波形是规则矩形波。 2. （错）变频调速效率高，调速范围大，但转速不能平滑调节，是有级调速。 3. （对）有静差调速系统是依靠偏差进行调节的，而无静差调速系统则是依靠偏差对作用时间的积累进行调节的 4. （错）电动机的机械特性愈硬，则静差度愈大，转速的相对稳定性就愈高。 5. （dui ）转速负反馈调速系统能够有效抑制一切被包围在负反馈环内的扰动作用。 6. （ dui）SPWM 即正弦脉宽调制波形，是指与正弦波等效的一系列等幅不等宽的矩形脉冲列。 7. （cuo ）在一些交流供电的场合，可以采用斩波器来实现交流电动机的调压调速。 8. （错）转速负反馈单闭环无静差调速系统采用比例调节器。 9. （dui ） PWM 型变频器中的逆变器件采用高频、大功率的半控器件。 10. （对）矢量变换控制的实质是利用数学变换把三相交流电动机的定子电流分解成两个分量，一个是用来产生旋转磁动势的励磁电流分量，一个是用来产生电磁转矩的转矩分量。 二．填空题 1. 根据公式，交流异步电动机有三种调速方法： ① _调压 __ 调速、②__ 串电阻 __ 调速、③ ___变励磁磁通 _ 调速。
3. IGBT 全称为 __绝缘栅双极晶闸管__ ，GTO 全称为 _门极可关断晶体管__ ， GTR 全称为 _电力晶体管______________ 。 4. 异步电动机的变频调速装置，其功能是将电网的恒压恒频交流电变换成变压变频的交流电，对交流电动机供电，实现交流无级调速。 三、选择题 1、变频调速中的变频电源是（C ）之间的接口。 （A）市电电源（B）交流电机（C）市电电源与交流电机 （D）市电电源与交流电源 2、调速系统的调速范围和静差率这两个指标（ B ）。 （A）互不相关（B）相互制约（C）相互补充（D）相互平等 3、电压型逆变器的直流端（ D ）。 （A）串联大感器（B）串联大电容 （C）并联大感器（D）并联大电容 4、变频器主电路中逆变器的任务是把（ B ）。 （A）交流电变成直流电（B）直流电变成交流电 （C）交流电变成交流电（D）直流电变成直流电 5、在转速负反馈系统中，闭环系统的转速降减为开环转速降的（ D ）倍。 （A）1+K（B）1+2K（C）1/（1+2K）（D）1/（1+K） 6、无静差调速系统中，积分环节的作用使输出量（ D ）上升，直到输入信号消失。 （A）曲线（B）抛物线（C）双曲线（D）直线
数字PWM直流调速系统
目录 1 概述 (1) 1.1 引言 (1) 1.2 PWM直流调速系统的特点 (1) 2 设计思路 (3) 2.1 系统设计方案 (3) 2.2 调节器设计方案 (4) 3 调节器的设计及参数计算 (5) 3.1 电流调节器的设计 (5) 3.1.1 确定时间常数 (5) 3.1.2 选择电流调节器结构 (5) 3.1.3 计算电流调节器参数 (6) 3.1.4 电流调节器的实现 (6) 3.1.5 检验近似条件 (7) 3.2 转速调节器的设计 (8) 3.2.1 确定时间常数 (8) 3.2.2 选择转速调节器结构 (8) 3.2.3 计算转速调节器参数 (9) 3.2.4 转速调节器的实现 (9) 3.2.5 检验近似条件 (10) 4 PWM控制器电路 (11) 5 数字转换电路设计 (13) 6 系统软件设计流程图 (15) 总结 (15) 参考文献 (18)
1 概述 1.1 引言 随着现代化步伐的加快，人民生活水平的提高，对自动化的需求也越来越高。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，应用领域越来越大，这就对电动机的控制提出了极高的要求。应用于直流电机的调速方式很多，其中以PWM脉宽调制调速方式应用最为广泛，而PWM脉宽调制中，H型PWM脉宽调制的性能尤为突出。 数字直流调速装置，它不仅能成功地做到从给定信号、调节器参数设定、直到触发脉冲的数字化，使用通用硬件平台附加软件程序控制一定范围功率和电流大小的直流电机，而且同一台控制器甚至可以仅通过参数设定和使用不同的软件版本对不同类型的被控对象进行控制，强大的通讯功能使它能够和 PLC 等各种器件通讯组成整个工业控制过程系统，具有操作简便、抗干扰能力强等特点。其方便灵活的调试方法、完善的保护功能、长期工作的高可靠性和整个控制器体积小型化，弥补了模拟直流调速控制系统的保护功能不够完善、调试不方便、体积大等不足。另外数字控制系统具有查找故障迅速、调速精度高、维护简单等优势，使其具备了极其广阔的应用前景。 1.2 PWM直流调速系统的特点 自从全控型电力电子器件问世，就产生了以脉冲宽度调制的高频开
交直流阻容分压器使用方法
交直流阻容分压器使用方法 1.1测量前准备 1、交直流阻容分压器属于高压设备，请务必在空旷场地做试验。 2、交直流阻容分压器正常使用应满足：环境温度0~40℃，湿度≤85%RH。 3、打开低压显示表“Power”开关，观察液晶显示表头显示是否清晰，若没有显示，或显示“BAT”，表示显示表内部电池欠压，需更换新电池。 1.2测量操作 1、正确接线 按图4所示接线方法正确接线。高压输入接均压球顶端接线柱，接地柱通过仪器配套接地线连接到大地，高压分压器和低压显示表通过仪器配套同轴电缆连接。连接好后，检查连线，确认无误后，选择相应的档位和量限即可开始测量。 注意：本仪器配有配套接地线，高压分压器底座上装有专用接地柱，每次使用前都必须将接地柱可靠接地。高压测试线尽量用耐高压导线，测试线必须架空，不得拖地或离地面太近。高压分压器和低压显示表至少相距两米以上，测试人员做试验时，一定不得靠近高压分压器（安全距离两米以上）。 2、工频高压测量
正确接线后，打开低压显示表“Power”开关，将功能开关切换至AC档，选择High档，即可测量工频高压，液晶示值即为被测工频高压值。如测量电压低于20kV，可将功能开关切换至Low档，以获得更高的测量精度。测试完毕后，切断高压，等低压显示仪表归零后方可进入现场。（交流测试时，仪表会缓慢回零，但高压电源可能已经没有电了。） 3、直流高压测量 正确接线后，打开低压显示表“Power”开关，将功能开关切换至DC档，选择High档，即可测量直流高压，液晶示值即为直流高压值。如测量电压低于20kV，可将功能开关切换至Low档，以获得更高的测量精度。测试完毕后，切断高压，等低压显示仪表归零后方可进入现场。注意：在测量直流时，因有滤波电容存在，测试完毕必须先放电才可靠近高压分压器。 4、高压分压器单独使用 本公司为了满足客户的实际要求而设计，高压分压器可以独立使用，用市面上普通的万用表即可代替低压显示表。高压分压器分压比是1000:1，万用表示值乘以1000就等于被测高压电压值。即万用表示值的单位换成kV即可。 1.3更换电池 打开低压显示表，若发现液晶显示表无显示，或显示“BAT”，说明该仪器内部电池电压偏低，需要更换。具体步骤如下：
交直流调速系统比较
一、直流调速方案： 1、直流电机及控制系统的优缺点： ◇调速性能好、调速范围广，易于平滑调节 ◇起动、制动转矩大，易于快速起动、停车 ◇过载能力强、能承受较频繁的冲击负荷 ◇线路简单、控制方便、 ◇电控系统总体造价（包括直流电机及其配套的直流调速装置）相对较低，设计、制造、调试周期短 ◇国内外控制方案成熟、工程应用广泛 虽然直流传动有以上诸多优点，但仍有不足之处，主要表现在： ◆由于采用相控整流技术，在晶闸管换向时会产生谐波，污染电网，须对谐波进行治理 ◆在低速启动时，因为晶闸管导通角α，导致功率因数较低，无功分量较大，须对功率因数进行补偿 ◆与同容量、转速的交流电机相比，直流电机的造价高、体积大、重量重、转动惯量大 ◆日常维护量大，须定期检查、更换炭刷，整流子表面保养 ◆由于换向的限制，在结构发展上欲制造大容量、高电压及高转速的直流电机工艺上比较困难。现阶段直流电机单机容量最大只能达到11000kw左右，电压也只能做到1200V左右，这样一些大容量的不得不做成双电机、三电机甚至四电机结构，直接影响了直流电机的广泛应用，发展交流变频势在必行
3、直流调速方案所需的配套设备： 1）谐波治理： 由于直流调速控制原理采用的是相控整流技术，避免不了对电网产生谐波污染，高次谐波不仅对电网质量造成影响。最直接的表现可能使变压器、电缆、电动机发热、破坏绝缘，更有甚者可能会影响电气设备的使用寿命，造成不安全隐患。 2）功率因数补偿设备： 因直流电机在低速启动时，要求的晶闸管导通角α较大，导致功率因数较低（cosα），无功分量较大，须对功率因数进行补偿，否则当 地供电部门将进行罚款！ 2）变压器： 为了解决直流电机在咬钢时的负荷冲击、及其自身控制方面的要求，相对应的变压器容量要求是电动机容量的1.5-1.6倍进行选定（较交流变频方案大20-30%左右），造成此部分投资的增加。 另外直流电机的日常维护量较大，需定期对电机清扫、更换碳刷，运行、维护和人工成本较高。 二、交流调速方案： 1、交流变频电机及控制系统的优缺点： 同时随着自动控制理论的发展，特别是矢量控制技术在工程上的成熟应用，为改善交流传动系统的性能提供了一种新的、有效的控制方法，采用矢量控制的交流调速装置，其控制性能可与晶闸管直流调速系统相媲美。
数字控制理论及应用(讲稿)第二章 数字控制系统的组成
第二章 数字控制系统的组成 第一节 数字控制系统硬件及软件组成 一、 硬件部分 计算机控制系统的硬件包括主机、接口电路、过程输入/输出通道、外部设备、操作台等。 1、主机 它是过程计算机控制系统的核心，由中央处理器（CPU）和内存储器组成。主机根据输入通道送来的被控对象的状态参数，按照预先制定的控制算法编好的程序，自动进行信息处理、分析、计算，并作出相应的控制决策，然后通过输出通道发出控制命令，使被控对象按照预定的规律工作。 2、接口电路 它是主机与外部设备、输入/输出通道进行信息交换的桥梁。在过程计算机控制系统中，主机接收数据或者向外发布命令和数据都是通过接口电路进行的，接口电路完成主机与其它设备的协调工作，实现信息的传送。 3、过程输入/输出通道 过程输入输出（I/O）通道在微机和生产过程之间起着信号传递与变换的纽带作用，它是主机和被控对象实现信息传送与交换的通道。 模拟量输入通道把反映生产过程或设备工况的模拟信号转换为数字信号送给微机；模拟量输出通道则把微机输出的数字控制信号转换为模拟信号（电压或电流）作用于执行设备，实现生产过程的自动控制。微机通过开关量（脉冲量、数字量）输入通道输入反映生产过程或设备工况的开关信号（如继电器接点、行程开关、按纽等）或脉冲信号；通过开关量（数字量）输出通道控制那些能接受开关（数字）信号的电器设备。 1）、模拟量输入（AI）通道： 生产过程中各种连续的物理量(如温度、流量、压力、液位、位移、速度、电流、电压以及气体或液体的PH值、浓度、浊度等），只要由在线仪表将其转换为相应的标准模拟量电信号，均可送入模拟量输入通道进行处理。 2）、模拟量输出（AO）通道： 模拟量输出通道一般是输出4～20mA（或1～5V）的连续的直流电流信号，用来控制各种直行程或角行程电动执行机构的行程，或通过调速装置（如各种变频调速器）控制各种电机的转速，亦可通过电-气转换器或电-液转换器来控制各种气动或液动执行机构，例如控制气动阀门的开度等等。 3）、开关量输入（DI）通道： 用来输入各种限位（限值）开关、继电器或电磁阀门连动触点的开、关状态；输入信号可以是交流电压信号、直流电压信号或干接点信号。 4）、开关量输出（DO）通道： 用于控制电磁阀门、继电器、指示灯、声报警器等只具有开、关两种状态的设备。输出形式一般为无源触点和有源OC门两种。
控制系统数字仿真大作业.
《控制系统数字仿真》课程 大作业 姓名： 学号： 班级： 日期： 同组人员：
目录 一、引言 (2) 二、设计方法 (2) 1、系统数学模型 (2) 2、系统性能指标 (4) 2.1 绘制系统阶跃响应曲线、根轨迹图、频率特性 (4) 2.2 稳定性分析 (6) 2.3 性能指标分析 (6) 3、控制器设计 (6) 三、深入探讨 (9) 1、比例-微分控制器(PD) (9) 2、比例-积分控制（PI） (12) 3、比例-微分-积分控制器（PID） (14) 四、设计总结 (17) 五、心得体会 (18) 六、参考文献 (18)
一、引言 MATLAB语言是当今国际控制界最为流行的控制系统计算机辅助设计语言，它的出现为控制系统的计算机辅助分析和设计带来了全新的手段。其中图形交互式的模型输入计算机仿真环境SIMULINK，为MATLAB应用的进一步推广起到了积极的推动作用。现在，MATLAB语言已经风靡全世界，成为控制系统CAD领域最普及、也是最受欢迎的软件环境。 随着计算机技术的发展和应用，自动控制理论和技术在宇航、机器人控制、导弹制导及核动力等高新技术领域中的应用也愈来愈深入广泛。不仅如此，自动控制技术的应用范围现在已发展到生物、医学、环境、经济管理和其它许多社会领域中，成为现代社会生活中不可或缺的一部分。随着时代进步和人们生活水平的提高，在人类探知未来，认识和改造自然，建设高度文明和发达社会的活动中，控制理论和技术必将进一步发挥更加重要的作用。作为一个自动化专业的学生，了解和掌握自动控制的有关知识是十分必要的。 利用MATLAB软件及其SIMULINK仿真工具来实现对自动控制系统建模、分析与设计、仿真，能够直观、快速地分析系统的动态性能和稳态性能，并且能够灵活的改变系统的结构和参数，通过快速、直观的仿真达到系统的优化设计，以满足特定的设计指标。 二、设计方法 1、系统数学模型 美国卡耐尔基-梅隆大学机器人研究所开发研制了一套用于星际探索的系统，其目标机器人是一个六足步行机器人，如图(a)所示。该机器人单足控制系统结构图如图(b)所示。 要求： （1）建立系统数学模型； （2）绘制系统阶跃响应曲线、根轨迹图、频率特性； （3）分析系统的稳定性，及性能指标； （4）设计控制器Gc(s)，使系统指标满足：ts<10s,ess=0,，超调量小于5%。
交直流调速系统比较
论交流调速与直流调速 丁山传（s2*******） 研电子1班
本文主要阐述了当今正在使用和不断发展的直流调速系统和交流调速系统，并具体分析了调速系统发展和现状，并对他们的调速方式进行了简单说明，最后对直流调速系统与交流调速系统的一些性能进行了对比。 关键词直流调速交流调速
直流电动机拖动和交流电动机拖动先后诞生与19世纪，距今已有100多年的历史，并已成为动力机械的主要驱动装置。但是，由于技术上的原因，在很长一段时期内，占整个电力拖动系统80%左右的不变速拖动系统中采用的是交流电动机（包括异步电动机和同步电动机），而在需要进行调速控制的拖动系统中则基本上采用的直流电动机。这一格局应用至今并将持续一段时间。
第一章直流调速系统 第一节直流调速系统的现状和发展 直流电动机是最早出现的电动机，也是最早能实现调速的电动机。长期以来，直流电动机一直占据着调速控制的统治地位。由于它具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，高的效率，优异的动态特性；尽管近年来不断受到其他电动机(如交流变频电机、步进电机等)的挑战，但到目前为止，它仍然是大多数调速控制电动机的优先选择。 五十多年来，直流电气传动经历了重大的变革。首先，实现了整流器件的更新换代，从50年代的使用已久的直流发电机—电动机组(简称G．M系统)及水银整流装置，到60年代的晶闸管—电动机调速系统(简称V-M系统)，使得变流技术产生了根本的变革。再到脉宽调制(PWM)变换器的产生，不仅在经济性和可靠性上有所提高，而且在技术性能上也显示了很大的优越性，使电气传动完成了一次大的飞跃。另外，集成运算放大器和众多的电子模块的出现，不断促进了控制系统结构的变化。随着计算机技术和通信技术的发展，数字信号处理器DSP应用于控制系统，控制电路已实现高集成化，小型化，高可靠性及低成本。以上技术的应用，使系统的性能指标大幅度提高，应用范围不断扩大。由于系统的调速精度高，调速范围广，所以，在对调速性能要求较高的场合，一般都采用直流电气传动。技术迅速发展，走向成熟化、完善化、系统化、标准化，在可逆、宽调速、高精度的电气传动领域中一