【补充内容】转速微分负反馈(打印稿)

第3章 微分中值定理与导数的应用总结

1基础知识详解 先回顾一下第一章的几个重要定理 1、0 lim ()()x x x f x A f x A α→∞→=?=+ ，这是极限值与函数值（貌似是邻域）之间的 关系 2、=+()o αββαα?: ，这是两个等价无穷小之间的关系 3、零点定理： 条件：闭区间[a,b]上连续、()()0f a f b < (两个端点值异号) 结论：在开区间(a,b)上存在ζ ，使得()0f ζ= 4、介值定理： 条件：闭区间[a,b]上连续、[()][()]f a A B f b =≠= 结论：对于任意min(,)max(,)A B C A B <<，一定在开区间(a,b)上存在ζ，使得 ()f C ζ=。 5、介值定理的推论： 闭区间上的连续函数一定可以取得最大值M 和最小值m 之间的一切值。 第三章 微分中值定理和导数的应用 1、罗尔定理 条件：闭区间[a,b]连续，开区间(a,b)可导，f(a)=f(b) 结论：在开区间(a,b)上存在ζ ，使得'()0f ζ= 2、拉格朗日中值定理 条件：闭区间[a,b]连续，开区间(a,b)可导 结论：在开区间(a,b)上存在ζ ，使得()()'()()f b f a f b a ζ-=- 3、柯西中值定理

条件：闭区间[a,b]连续，开区间(a,b)可导，()0,(,)g x x a b ≠∈ 结论：在开区间(a,b)上存在ζ ，使得 ()()'() ()()'() f b f a f g b g a g ζζ-= - 拉格朗日中值定理是柯西中值定理的特殊情况，当g(x)=x 时，柯西中值定理就变成了拉格朗日中值定理。 4、对罗尔定理，拉格朗日定理的理解。 罗尔定理的结论是导数存在0值，一般命题人出题证明存在0值，一般都用罗尔定理。当然也有用第一章的零点定理的。但是两个定理有明显不同和限制，那就是，零点定理两端点相乘小于0，则存在0值。而罗尔定理是两个端点大小相同，则导数存在0值。如果翻来覆去变形无法弄到两端相等，那么还是别用罗尔定理了，两端相等，证明0值是采用罗尔定理的明显特征。 拉格朗日定理是两个端点相减，所以一般用它来证明一个函数的不等式： 122()()-()1()m x f x f x m x <<； 一般中间都是两个相同函数的减法，因为这样便 于直接应用拉格朗日，而且根据拉格朗日的定义，一般区间就是12[,]x x 。 5、洛必达法则应用注意 正常求极限是不允许使用洛必达法则的，洛必达法则必须应用在正常求不出来的不定式极限中。不定式极限有如下7种： 000,,0*,,0,1,0∞∞ ∞∞-∞∞∞ 每次调用洛必达方法求解极限都必须遵从上述守则。 6、泰勒公式求极限。 如果极限是0 lim () x x f x → 那么就在0x 附近展开。如果极限是

自动控制系统习题

自动控制系统习题 一、 简述题 1. 简述转速、电流双闭环调速系统的启动过程。 答：转速、电流双闭环调速系统的启动有三个阶段，即：强迫建流阶段、恒流升速阶段、稳速阶段。强迫建流阶段中，电枢电流由零上升到电机允许的最大电流，速度调节器ASR 饱和，其输出限幅，电流环线性调节；恒流升速阶段中，电机在允许的最大电流下，转速由零上升到给定速度，速度开环控制，电流为恒流系统；稳速阶段中，系统经退饱和超调后，速度调节器线性状态，系统为调速系统，调节电流、速度达到稳态。 2. 简述PWM 变换器中，泵升电压是怎样形成的？如何抑制。 答：PWM 变换器的直流整流电源由整流二极管构成，不能反馈能量，能量只能单向传递。当主回路的能量反馈时，该能量储存在储能电容上，使电容上电压升高，该升高的电压为泵升电压。抑制泵升电压的措施有2：1是提高储能电容的容量，使上升的电压得到抑制；2是在主电路的母线上接电流分流器，当主电路电压过高时，通过分流器将能量释放，使主电路电压下降。 3. 简述自然环流电枢可逆转速、电流双闭环调速系统的正向制动过程分为几个阶段？各阶段的能量传递的 特点。 答：电枢可逆调速系统制动有四个过程，即本组逆变、反接制动（它组建流子阶段）、回馈制动（它组逆变 子阶段）、它组逆变减流子阶段。本组逆变阶段中，主电路中电感电能传递给电网，电动机电动状态；反接制动阶段中，电网的电能以及电动机机械能传递给主回路的电阻和电感转化为热能和磁场能量，电动机反接制动；回馈制动中，电动机的机械能传递给电网，电动机回馈制动；它组逆变减流子阶段中，主电路中电感电能传递给电网。 4. 闭环控制系统的静特性和开环机械特性的主要区别是什么？ 5. 什么叫调速范围、静差率？它们之间有什么关系？怎样提高调速范围？ 答：调速范围：生产机械要求电动机提供的最高转速与最低转速之比。静差率：系统在某一转速下运行时， 负载由理想空载增加到额定值所对应的转速降落与理想空载转速之比。 调速范围与静差率的关系为： (1) nom nom n s D n s = ?-。从D 与s 的关系来看，提高电动机的额定转速（最高转速）、提高静差率s ，以及降低转速降均可以提高调速范围，但是，由于提高D ，牺牲静差率s ，以及提高电动机额定转速（最高转速）受限制，所以一般采用降低系统转速降来提高调速范围。具体降低转速降是通过采用转速负反馈控制。 6. 在转速－电流双闭环系统中，ASR 和ACR 均采用PI 调节器，输出限幅为10V ，主电路最大电流整定为 100A ，当负载电流由30A 增大到50A 时，ASR 输出电压如何变化？ 7. 简述随动系统的定义，并比较随动系统与调速系统的异同点。 答：位置随动系统定义：输出以一定精度复现输入的自动控制系统。 位置随动系统与调速系统均是反馈控制系统，即通过对系统的输出量和给定量进行比较，组成闭环控制，因此两者的控制原理是相同的。 调速系统的给定量是恒值，系统的抗扰性能要求高。随动系统的输入量是变化的，系统要求输出响应 快速性、灵活性、准确性较高，随动性能为主要指标。随动系统可以在调速系统的基础上增加一个位置环位置环是随动系统的主要特征，在结构上它比调速系统复杂一些。 8. 简述随动系统中，为什么常常采用复合控制？ 答：随动系统在系统设计和评价时，主要考虑系统的稳定性、系统的动态性能指标以及稳态误差和 动态误 差。同时，跟随性能对随动系统是很重要的。由于以上性能指标常常是相互制约的，系统在设计时若兼顾以上诸多方面是很困难的。因此，系统设计时，常常首先考虑系统的稳定性和动态性能，设计出较为满意的闭环系统，然后在闭环系统的基础上，增加针对给定和扰动的开环控制（前馈和顺馈），即采用闭环和开环的复合控制。由于采用复合控制中的开环控制不影响系统的稳定性，且顺馈和前馈可以通过

转速负反馈的单闭环直流调速系统的设计

学号： 中州大学电机及拖动课程设计题目：转速负反馈的单闭环直流调速系统的设计 姓名： 专业：电气自动化 班级： 指导老师：赵静 2014年6月10号

摘要 该设计是转速负反馈的单闭环直流调速系统，目前调速系统分为交流调速和直流调速系统，由于直流调速系统的调速范围广、静差率小、稳定性好以及具有良好的动态性能，因此在相当长的时间内，高性能的调速系统几乎都采用直流调速系统，为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统，对调速指标要求不高的场合，采用单闭环系统，按反馈的方式不同可分为转速反馈，电流反馈，电压反馈等。在单闭环系统中，转速负反馈单闭环使用较多。在设计中用MATLAB 软件对电流环和转速环的设计举例进行了仿真，通过比较说明了直流调速系统的特性。 关键字：转速负反馈动态性能

ABSTRAC The design speed negative feedback is single closed-loop dc speed regulating system, the current speed regulation system is divided into ac speed regulation and dc speed control system, due to the wide scope of speed control of dc speed regulating system, small static rate, good stability and has a good dynamic performance, so in a long time, almost all high performance speed control system using dc speed regulating system, in order to improve the dynamic and static performance of dc speed regulating system, usually adopts closed loop control system, the control of motor speed index requirements is not high, the single closed loop system, according to the feedback in different ways can be divided into the speed feedback, current feedback, voltage feedback, etc.In a single closed-loop system, speed closed-loop used more negative feedback https://www.360docs.net/doc/7616086184.html,ing MATLAB software in your design, for example, the design of current loop and speed loop are simulated, through comparing the characteristics of the dc speed control syste KEYWORDS:SPEED BACK MATLAB D

2014复习汇总2266

一、填空题 1．转速负反馈系统中，闭环系统的转速降减为开环系统转速降 1/k+1 倍。 2．速度、电流双闭环调速系统，在起动时速度调节器处于饱和状 态。 3．当系统的机械特性硬度一定时，如要求的静差率S越小，调速范围 D 越 小。 4．在电动机过载甚至堵转时，一方面限制电枢电流，起到快速的保护 作用；另一方面，使转速下降，实现了“挖土机”特性。 5. 自然环流可逆系统就是配合控制的有环流可逆系统。触发脉冲的零位调整在 90度。工作中，任何时刻都应满足配合关系。 6．当电动机在额定转速以下变频调速时，要求 v/f=c ，属于恒转矩调速。7．从载波比N有无变化可将SPWM调制方式分为同步调制、异步调制 与分段同步三种。 8单闭环无静差调速系统调试PI调节器输出的正负限幅值时，使其最大输出正限幅 值略小于umax 。 9．静差率和调速范围是调速系统的两个的稳态性能指标。 10．带有速度、电流双闭环调速系统，在起动时电流调节器处于饱和状 态。 11.V-M系统电流连续段的机械特性软，电流断续段特性硬。只要主 电路电感量足够大，可以近似地只考虑连续段。 13. 采用α=β工作制配合控制可以消除直流平均环流，但不能抑制瞬时脉 动环流。 15．. 在SPWM逆变器中，以__ 正弦波_______作为调制波，以等腰三角形作为载 波来获得控制主电路6个功率器件开关的信号。 16．双闭环直流调速系统中抑制转速超调常采用带 P 环节的PI调节器。 20．正弦波型交-交变频器的最高输出频率为电网供电频率的 1/2 。 21. 转速电流双闭环系统中 ASR 输出限幅值主要依据电枢允许过载电流。

基于跟踪微分器的反馈控制器设计

本科毕业设计论文题目基于跟踪微分器的反馈控制器设计 专业名称 学生姓名 指导教师 毕业时间

毕业 任务书 一、题目 基于跟踪微分器的反馈控制器设计 二、指导思想和目的要求 利用已有的专业知识，培养学生解决实际工程问题的能力； 锻炼学生的科研工作能力和培养学生的团结合作攻关能力 三、主要技术指标 1、熟悉掌握跟踪微分器的基本原理； 2、设计倒立摆反馈控制器； 四、进度和要求 第01周----第02周：英文翻译； 第03周----第04周：了解跟踪微分器的发展趋势； 第05周----第06周：学习跟踪微分器； 第07周----第09周：建立倒立摆系统的数学模型； 第10周----第11周：利用跟踪微分器设计倒立摆反馈控制器； 第12周----第13周：编写仿真程序，验证控制器性能； 第14周----第16周：撰写毕业设计论文，论文答辩； 五、主要参考书及参考资料 [1]郑大中.线性系统理论[M]．北京：清华大学出版社，2002 [2]王蓉.基于倒立摆系统的稳定控制算法研究[D]. 西安: 西安电子科技大 学, 2011. [3]周端.倒立摆系统控制方法研究[D]. 武汉: 华中科技大学, 2007. [4]俞立.鲁棒控制—线性矩阵不等式处理方法[M].北京: 清华大学出版社,

2002. [5]王新华,刘金琨.微分器设计与应用-信号滤波与求导[M],电子工业出版社,2010 [6]薛定宇,控制系统计算机辅助设计-MATLAB语言及应用[M],清华大学出版社,2008 [7] 申铁龙,H∞控制理论及应用[M],清华大学出版社,1996 学生指导教师系主任

(完整版)利用微分中值定理证明不等式

微分中值定理证明不等式 微分中值定理主要有下面几种： 1、费马定理：设函数()f x 在点0x 的某邻域内有定义,且在点0x 可导,若点0x 为()f x 的极值点,则必有 0()0f x '=. 2、罗尔中值定理：若函数()f x 满足如下条件： （1）()f x 在闭区间[,]a b 上连续； （2）()f x 在开区间(,)a b 内可导； （3）()()f a f b =, 则在开区间(,)a b 内至少存在一点ξ,使得 ()0f ξ'=. 3、拉格朗日中值定理：若函数()f x 满足如下条件： （1）()f x 在闭区间[,]a b 上连续； （2）()f x 在开区间(,)a b 内可导； 则在开区间(,)a b 内至少存在一点ξ,使得 ()()()f b f a f b a ξ-'=-. 4、柯西中值定理：若函数()f x ,()g x 满足如下条件： （1）在闭区间[,]a b 上连续； （2）在开区间(,)a b 内可导； （3）()f x ',()g x '不同时为零； （4）()()g a g b ≠； 则在开区间(),a b 内存在一点ξ,使得 ()()()()()() f f b f a g g b g a ξξ'-='-. 微分中值定理在证明不等式时,可以考虑从微分中值定理入手,找出切入点,灵活运用相关微分中值定理,进行系统的分析,从而得以巧妙解决. 例1、 设 ⑴(),()f x f x '在[,]a b 上连续； ⑵()f x ''在(,)a b 内存在； ⑶()()0;f a f b == ⑷在(,)a b 内存在点c ,使得()0;f c > 求证在(,)a b 内存在ξ,使()0f ξ''<. 证明 由题设知存在1(,)x a b ∈,使()f x 在1x x =处取得最大值,且由⑷知1()0f x >,1x x =也是极大值点,所以 1()0f x '=. 由泰勒公式：211111()()()()()(),(,)2! f f a f x f x a x a x a x ξξ'''-=-+-∈. 所以()0f ξ''<. 例2 、设0b a <≤,证明ln a b a a b a b b --≤≤.

实验一 转速负反馈直流调速系统

实验一转速负反馈直流调速系统 一、实验目的 (1)了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。 (2)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程。 (3)认识闭环反馈控制系统的基本特性。 二、实验所需挂件及附件

三、实验线路及原理 为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。对调速指标要求不高的场合，采用单闭环系统，而对调速指标较高的则采用多闭环系统。按反馈的方式不同可分为转速反馈，电流反馈，电压反馈等。在单闭环系统中，转速单闭环使用较多。 在本装置中，转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号，经“速度变换”后接到“速度调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较经放大后，得到移相控制电压U Ct，用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压，这就构成了速度负反馈闭环系统。电机的转速随给定电压变化，电机最高转速由速度调节器的输出限幅所决定，速度调节器采用P（比例）调节对阶跃输入有稳态误差，要想消除上述误差，则需将调节器换成PI(比例积分)调节。这时当“给定”恒定时，闭环系统对速度变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的转速能稳定在一定的范围内变化。 在电流单闭环中，将反映电流变化的电流互感器输出电压信号作为反馈信号加到“电流调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较，经放大后，得到移相控制电压U Ct，控制整流桥的“触发电路”，改变“三相全控整流”的电压输出，从而构成了电流负反馈闭环系统。电机的最高转速也由电流调节器的输出限幅所决定。同样，电流调节器若采用P（比例）调节，对阶跃输入有稳态误差，要消除该误差将调节器换成PI(比例积分)调节。当“给定”恒定时，闭环系统对电枢电流变化起到了抑制作用，当电机负载或电源电压波动时，电机的电枢电流能稳定在一定的范围内变化。

转速-电流双闭环直流调速系统的课程设计(MATLAB-Simulink)

I 电力拖动自动控制系统课程设计 电气工程及其自动化专业 任务书 1.设计题目 转速、电流双闭环直流调速系统的设计 2.设计任务 某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路， 基本数据为： 直流电动机：U n=440V，I n=365A，n N=950r/min，R a=0.04, 电枢电路总电阻R=0.0825, 电枢电路总电感L=3.0mH, 电流允许过载倍数=1.5， 折算到电动机飞轮惯量GD2=20Nm2。 晶闸管整流装置放大倍数K s=40，滞后时间常数T s=0.0017s 电流反馈系数=0.274V/A (10V/1.5IN) 转速反馈系数=0.0158V min/r (10V/nN)

II 滤波时间常数取T oi=0.002s，T on=0.01s ===15V；调节器输入电阻R a=40k 3.设计要求 (1)稳态指标:无静差 (2)动态指标:电流超调量5%；采用转速微分负反馈使转速超调量等于0。 目录 任务书............................................................................................................................... I 目录................................................................................................................................. II 前言. (1) 第一章双闭环直流调速系统的工作原理 (2) 1.1 双闭环直流调速系统的介绍 (2) 1.2 双闭环直流调速系统的组成 (3) 1.3 双闭环直流调速系统的稳态结构图和静特性 (4) 1.4 双闭环直流调速系统的数学模型 (6) 1.4.1 双闭环直流调速系统的动态数学模型 (6) 1.4.2 起动过程分析 (7) 第二章调节器的工程设计 (11) (11)

实验四 具有微分负反馈的反馈校正

实验四 具有微分负反馈的反馈校正 一、 实验目的： 1、按给定性能指标，对固有模拟对象运用并联校正对数频率特性的近似作 图法，进行反馈校正。 2、用实验验证理论计算结果 。 3、 熟悉期望开环传递函数为典型Ｉ型的参数计算及微分反馈校正调节器 的实现.。 二、实验要求： 1、观测未校正系统的稳定性及瞬态响应。 2、观测校正后系统的稳定性极瞬态响应。 三、实验仪器设备 1、TDN-AC/ACS 教学实验系统 一套 2、万用表 一块 四、实验内容、步骤及原理 1、原系统的原理方块图 已知未校正系统的方框图如图4—1所示 图4—1未校正系统的方框图 要求设计具有微分校正装置，校正时使期望特性开环传递函数为典型I 型，并使系统满足下列指标： 放大倍数： 19v K = 闭环后阻尼系数： 0.707ζ= 超调量： %3.4≤p M 调节时间： s T s 3.0≤ 校正网络的传递函数为： 1 21+= CS R C R G c

校正后的方块图如图4—2所示 图4—2校正后的方块图 2、系统校正前后的模拟电路图 图4—3系统校正前的模拟电路图 图4—4系统校正后的模拟电路图 3、实验内容及步骤 a：测量未校正系统的性能指标。 准备：将模拟电路输入端R(t)与信号源单元（U1 SG）的输出端OUT端相连接；模拟电路的输出端C(t)接至示波器。 步骤：按图4—3接线；加入阶跃电压，观察阶跃响应曲线，并测出超调量Mp和调节时间Ts，记录曲线及参数。

71.8%P M =>4.3%， 1.802s t s = >0.3s,不符合要求的性能指标 性能分析：开环传函()250(0.31) S D S S = +，特征方程为：2 102500033S S ++=， ∴ ω= ，ξ=∴exp(83.39%P M ==, 1.8s t s = 与测量值基本一致，系统不满足指标，需加以校正。 b ：测量校正系统的性能指标 准备：设计校正装置参数 根据给定性能指标，设期望开环传递函数为 ) 1(19 )(+= TS S s G 因为：闭环特征方程为： 0192=++S TS 或 0T 19T 12=++ S S 707.0=ξ 故 T 1921= ξ 026.0=T

微分中值定理例题

理工大学 微积分-微分中值定理费马定理罗尔定理拉格朗日定理柯西定理

()()1.()0,(0)0,f x f f f ?ξξξξζξξξ'' <=>><≤[][]''''''[]<<≤１２１２１２ １２１２１２１２２１１１２１１１２１ １２２１设证明对任何的x ０，ｘ０，有（ｘ＋ｘ）（ｘ）＋ｆ（ｘ）． 解：不妨设ｘｘ，（ｘ）＝f （ｘ＋ｘ）－ｆ（ｘ）－ｆ（ｘ） ＝ｆ（ｘ＋ｘ）－ｆ（ｘ）－ｆ（ｘ）－ｆ（０） ＝ｆ（）ｘ－ｆ（）ｘ＝ｘｆ（）－ｆ（）＝ｘｆ－．因为，０ｘｘ()ξζ?''<<<<２１１２ｘ＋ｘ，又ｆ０，所以（ｘ）０，所以原不等式成立。 12n 12n 12n 11221122n 001 1 000.x b f x .x x x b 1,f )f x f x f x x *,()()()()n n n n n i i i i i i i X b b x f x f x f x x x λλλλλλλχλχλχλλλλλ=='' >???∈<<1++?+=++?+≤?=<=>α. '''=+-+ ∑∑2设f （）在（a ，）内二阶可导，且（）0，，（a ，），0，，，且则，试证明(（）+（）++（）. 解：设同理可证：()20000i 00 1 1 1 1 0000111() ()()()().x 2! ()()()()()(()()().) n n n i i i i i i i n n i n n i i i i i i i i i i i i f x x f x f x x x f x f x f x f x x x f x X X x x f x f x λλλλξξλλλ=======?? ''-'-≥+-<<'≥+-===- ??? ∑∑∑∑∑∑∑注：x ()3.)tan . 2 F ,F 2 (0)0,(0)0,((cos 2 F f x f F F f ππξ ξπξξπππ πππξ [0]0'∈=[0]0=∴===[0]∈Q 设f(x)在，上连续，在（，）内可导，且f （0）=0，求证：至少存在（0，），使得2f ( 证明：构造辅助函数：（x)=f(x)tan 则（x)在，上连续， 在（，）内可导， 且））所以（x)在，上满足罗尔定理的条件，故由罗尔定理知：至少存在（0()()()()()()F 011F x cos sin F cos sin 0222222 cos 0)tan 2 2 x x x f f f πξξξ ξξξξ ξ ξπξξ'=''''=- =-='∈≠=，），使得，而f(x)f()又（0，），所以，上式变形即得：2f (，证毕。

单闭环电压负反馈调速

单闭环电压负反馈调速系统的动态建模与仿真 学院： 姓名： 学号： 时间：

目录 一、课题要求.............................................................................................................................. - 1 - 1．设计题目........................................................................................................................ - 1 - 2．设计内容........................................................................................................................ - 1 - 3．设计要求........................................................................................................................ - 1 - 4 . 控制对象参数................................................................................................................ - 1 - 二、设计方案.............................................................................................................................. - 2 - 1、概述................................................................................................................................ - 2 - 2、电压负反馈直流调速系统的原理................................................................................ - 2 - 三、参数计算.............................................................................................................................. - 3 - 四、单闭环电压负反馈调速系统的仿真模型.......................................................................... - 4 - 1. 单闭环电压负反馈调速系统的仿真模型的建立......................................................... - 4 - 2.开环带扰动无电压负反馈调速系统的仿真结果........................................................... - 5 - 3. 单闭环不带扰动电压负反馈调速系统的仿真结果..................................................... - 5 - 4. 单闭环带扰动电压负反馈调速系统的仿真结果......................................................... - 6 - 五、实训心得：.......................................................................................................................... - 8 -

单闭环转速负反馈直流调速系统

学号XXXXXXX 《电力拖动自动控制系统》 课程设计 （2008级本科） 题目：单闭环转速负反馈直流调速系统 系（部）院: 物理与机电工程学院 专业: 电气工程及其自动化 作者姓名： X X X 指导教师： X X X 职称： X X 完成日期： 2011 年 XX 月 XX 日

课程设计任务书 学生姓名XXX 学号XXXXXX 专业方向电气工程及其自动化班级XXX 题目名称单闭环转速负反馈直流调速系统 一、设计内容及技术要求： 设计一个单闭环转速负反馈直流调速系统； 1.使用简易的晶闸管整流桥V—M方式； 2.使用同步六脉冲触发器控制晶闸管整流桥； 3.形成的冲击电流较小； 4能在MATLAB/simulink平台上建立模型； 5.能够正确的调整系统各个模块的参数使之兼容； 6.能够有较好的仿真波形； 二、课程设计说明书撰写要求： 1.选用中小容量的电动机及其外围电路完成相应的功能。 2.用MATLAB/simulink实现软启动的功能。 3.给出设计思路、画出各程序适当的流程图。 4.给出所有参数确定的原因。 5.完成设计说明书（包括封面、目录、设计任务书、设计思路、硬件设计图、 程序流程框图、程序清单、所用器件型号、总结体会、参考文献）。 三、设计进度 第一周讨论论文题目 星期一上午查资料 星期一下午查找分析资料，确定各程序模块的功能 星期二至星期五 第二周 星期一至星期二完成硬件设计，算法流程图及建立模型 星期三至星期四完成设计，进行，调试，仿真并分析合理性 星期五答辩 指导教师签字：

目录 一、系统原理 (1) 二、系统仿真......................................... (2) 2.1系统的建模和模型仿真参数设置 (2) 2.1.1 6脉冲同步触发器子系统构建............................. (2) 2.1.2 主系统的建模和参数设置...................... . (4) 三、调试结果................................................ .. (14) 3.1示波器波形................................................ (14) 3.2比较波形................................................ .. (15) 四、总结 (17) 参考文献 (18) 电力拖动自动控制系统课程设计成绩评定表 (19)

运控复习题

一、填空题 1、直流电动机有三种调速方案：（1）调节电枢供电电压U; （2）减弱励磁磁通；（3）改变电枢回路电阻R。 2、当电流大到一定程度时才出现的电流负反馈，叫做_________ 电流截止___________ 负反馈。 3、额定励磁状态下的直流电动机电枢电流与直流电动机的电磁转矩成正比。 4、他励直流电动机的调速方法中，调压调速是从基速（额定转速）往下调，在不同转速下容许的输出_____________ 恒定，所以又称为恒转矩调速。调磁调速是从基 速往上调，励磁电流变小，也称为弱磁调速，在不同转速时容许输出功率基本相同，称为恒功率 __________ 调速。 5、直流调速系统的静态性能指标主要包括静差率和调速范围。 6、在比例积分调节调节过程中，比例部分的作用是迅速响应控制，积分部分的作用是 消除稳态误差。 7、采用积分—速度调节器的闭环调速系统是无静差的。 8、直流调速系统中常用的可控直流电源主要有旋转变流机组、静止式可控整流器和直流斩波器或脉宽调制变换器三种。 9、所谓稳态是指电动机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态。 10、在额定负载下，生产工艺要求电动机提供的最高转速和 _______ 之比叫做调速范围。 11、负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落与理想空载转速之比叫做静差率。 12、一个调速系统的调速范围，是指在最低转速时还能满足所需静差率的转速的可调范围。 13、反馈控制的作用是__________ 、服从给定 _________________________________ 。 14、脉宽调制的方法是把恒定的直流电源电压调制成幅值相同、频率一定、宽度可变脉冲序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节转速。 15、调速系统的要求有调速、稳速、加，减速。 16、直流电动机在调速过程中，若额定转速相同，则转速越低时，静差率越大。 17、在转速、电流双闭环直流调速系统中转速调节器的输出作为电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器。 18、双闭环调速系统在正常运行时，ACR调节器是不会达到饱和的。 19、反馈控制系统所能抑制的知识被反馈环包围的前向通道上的扰动。 20、一般来说，调速系统的的动态指标以抗扰性能为主，而随动系统的动态性能指标则 以跟随性能为主。 21、转速、电流双闭环直流调速系统在起动过程中，转速调节器ASR经历了不饱和、饱和、退饱和三种情况。 22、双闭环调速系统的起动过程分为三个阶段，即电流上升阶段、恒流升速介段、转速调节阶段_____ 。 23、双闭环系统由于起动过程中转速调节器饱和，使电动机一直处于最大起动电流。 24、转速、电流双闭环系统在恒流升速阶段转速调节器饱和，电流调节器不饱和。 25、在转速、电流双闭环系统中，出现电网波动时, 扰动 电流调节器其主要作用：出现负载 时，转速调节器其主要作用。 26、在双闭环系统中中引入转速微分负反馈抑制转速超调，显著地降低（填增加或减少）动态速降，提高抗扰性能。 27、V-M系统的可逆线路有两种方法，即电枢反接可逆线路_和_励磁反接可逆线路 _。 28、变流装置有整流和逆变两种状态，直流电动机有电动和制动两种状态。 29、逻辑无环流可逆调速系统的结构特点是在可逆系统增加DLC称为无环流逻辑控制环 节，包括电平检测、逻辑判断________ 、_________ 、联锁保护四部分，它的功能是根据系统运行情况实时地封锁原工作的一组晶闸管脉冲，然后______ 开

倒立摆系统自适应高阶微分反馈控制

倒立摆系统自适应高阶微分反馈控制 (齐国元，陈增强，袁著祉) （１.天津科技大学自动化系,天津30０222;２．南开大学自动化系,天津３000７1) 摘要：利用提取的系统高阶微分信息，提出了自适应高阶微分反馈控制器.某种程度上该控制器不依赖于单输入单输出(SISO）非线性仿射系统的模型．并且分析了闭环系统的稳定性和鲁棒性.通过将摆角方程的位移加速度看作是控制输入,将倒立摆系统转化成相互影响的两个SISO仿射系统,从而用两个串级高阶微分反馈控制器成功地实现了倒立摆系统的镇定与调节.数字仿真表明,控制器对摆的基准模型实现了较为满意的控制，而且该控制方法对非线性摩擦项，对摆长、摆质量、小车质量等参数变化以及外扰动具有强鲁棒性．关键词:倒立摆系统；高阶微分器；自适应高阶微分反馈控制器;不依赖模型控制器;鲁棒性 １.引言 作为一个典型的不稳定非线性装置,倒立摆系统的镇定和调节的问题在不同的控制设计技术中的演示和推动成为了一个基准的例子。例如,基于郑和约翰提出摆动能量的非线性控制器的模型是使用L 小增益逼近和林提供了线性状态反馈控制器是摆平衡。咔哇他你线性化了并列的两个倒立摆系统的非线性数字模型，然后通过使用状态反馈增益载体和全状态观测器设计了一个稳定性控制器。姚首先通过模糊法来识别动态线性化模型，然后根据这个模型设计出极点分配控制器使系统稳定。这些文献中涉及到的控制器取决于非线性基准模型或倒立摆的线性化模型。一些设计的方法考虑到了鲁棒控制器的摩擦项。但是不确定性低于基准模型。实际上,基于标准控制器取决于控制装置的模型是现代控制理论的重要特征。 我们发现可测量的信息和它们的ｎ阶微分方程在放射系统中具有重要的意义。微分不仅是可变输出速率,而且也是系统的内部状态，翰利用高阶微分提出了自抗扰控制器。但是对控制器的闭环系统设有一个稳定性和收敛性的解决方法。 在文献6中，我们设计了高阶微分器独立于控制装置，取决于信号本身。高阶微分器可以接近实际信号和提取ｎ阶微分。高阶微分器的稳定性和收敛性是已经证明了的。 利用提取的微分信息,我们设计了自适应高阶微分反馈控制器,它不取决于系统的模型,但是取决于n阶微分。理论分析方法表明自适应高阶微分反馈控制器使闭环系统获得稳定性和收敛性。 如果我们把加速度看作是摆角动态方程的控制输入,把小车加速度看作是小车的位移动态方程的控制对象,然后倒立摆系统转换成双非线性SISO放射系统。 因此，用两个高阶微分反馈控制器,我们能使倒立摆镇定和调节。当摆角变成零度，小车的位移可以通过控制器达到目标位移。因为某种程度上该控制器取决于倒立摆的模型，高阶微分反馈控制器的扰动及参数变化具有强鲁棒性。仿真和展示了所提出理论的有效性。而且,高阶微分反馈控制器不取决于位移和速度和角的速度。但是取决于摆位和摆角。因此控制器是可适应的。 本论文有以下几部分组成；第二部分是，根据高阶微分呈现了自适应高阶微分反馈控制器的ＳIＳＯ放射系统。第三部分,把倒立摆系统转换成放射系统和用自适应高阶微分反馈控制器使倒立摆镇定和调节。第四部分,通过数字演算证明倒立摆控制的有效性。 2．自适应高阶微分反馈控制器 考虑扰动的ＳIＳＯ放射系统,自适应高阶微分反馈控制器的微分方程表示为:

带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统

班级：10电气工程及其自动化三班 姓名: 学号: 题目: 带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统 要求: 1.利用所学知识设计带电流截至负反馈的转速单闭环直流 调速系统；（10%） 2.设计过程中详细说明系统组成,单闭环直流调速系统的调 试方法和电流截至负反馈的整定；（10%） 3.使用MATLAB软件编写调试程序,分析调速系统的机械特性和转速单闭环调速系统的静特性；（30%） 4.要有详细原理说明和设计过程，方案以WORD文档的形式给出（30%） 5.课程总结,总结该课程的主要内容与相关实际应用。(20%) 作业成绩:

摘要 带电流截止负反馈的闭环直流调速系统的在对调速精度要求不高的，大功率容量的电机中的应用是非常广泛的，它具有控制简单方便，调速性能较好，设备成本低等的优点。本次设计主要介绍了单闭环不可逆直流调速系统的方案比较及其确定，主电路设计；控制电路设计；绘制原系统的动态结构图；绘制校正后系统的动态结构图；应用MATLAB软件对带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统进行仿真，完善系统。 关键词：直流电机电流截止负反馈主电路控制电路

摘要 (1) 一、设计方案目的和意义 (3) 1.1设计的确定 (3) 1.2课程设计的目的和意义 (3) 二、课程设计内容 (4) 2.1设计要求 (4) 2.2设计主要内容 (4) 三、主电路设计 (4) 四、控制电路的设计 (6) 五、Matlab仿真及分析 (9) 5.1、matlab仿真图 (9) 5.2、仿真图分析 (14) 六、总结 (15)

题目: 带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统 一、设计方案目的和意义 1.1设计的确定 控制电路采用转速单闭环调速系统控制，采用闭环系统可以比开环系统获得更硬的机械特性，而且静差率比开环是小得多，并且在静差率一定时，则闭环系统可以大大提高调速范围。但在闭环式必选设置放大器。如果只采用比例放大器的反馈控制系统，其被调量仍然是有静差的，这样的系统叫做有静差调速系统，它依赖于被调量的偏差进行控制，而反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定，但反馈控制系统所能抑制的知识被反馈环包围的前向通道上的扰动。普通闭环直流调速系统及其存在的起动的冲击电流---直流电动机全电压起动时，如果没有限流措施，会产生很大的冲击电流，这不仅对电机换向不利的问题。电流截止负反馈的作用是在电动机发生超载或堵转的时候电流截止负反馈和给定信号相比较抵消。使电动机处于停止运行状态，以保护电机 1.2课程设计的目的和意义 通过本次课程设计了解单闭环不可逆直流调速系统的原理，组成及其各主要单元部件的原理。掌握晶闸管直流调速系统的一般调速过程。认识闭环反馈控制系统的基本特性。掌握交、直流电机的基本结构、原理、运行特性。掌握交、直流电动机的机械特性及起动、调速、制

转速负反馈自动调速线路

行为导向教学法随堂公开课 教案 课程：电力拖动控制线路与技能训练 课题：转速负反馈自动调速线路 教研组：电工 授课教师：蔡胜华 授课班级：2 0 0 4 级工业自动化班 授课地点：3—3 教室 授课时间：2 0 0 5年12 月日 温州市机电技师学院

教学要求：1）通过典型转速负反馈自动调速系统的基本原理分析，了解直流电动机自动调速 系统的工作原理。 2）掌握自动调速的方框图，掌握灵活自动调速系统的分析方法。 教学重点：掌握转速负反馈自动调速系统的各元件、各个环节作用。 教学难点：触发脉冲的形成。 教学课时：2课时 教学内容： 转速负反馈自动调速线路 一、系统的组成： 给定电压环节、放大环节、触发脉冲发生器、转速负反馈环节、主电路 1)给定电压环节 变压器TC1变压作用；VC1整流作用；电容器C5滤波；稳压管V3与 R12组成稳压电 TC1

2) 主要放大偏差电压ΔU ，并且ΔU= Ug-Uf （反极性串联）。晶体管三极管V1组成放大器，二极管V5、V6作为放大器输入端正向限幅作用，使所加正向电压不超过两个二极管的管压降，二极管V4作为放大器输入端反向限幅作用，使所加正向电压不超过一个二极管的管压降。电容器C7是延迟元件，使放大器的输入端电压缓慢上升；同时可通过输入端的交流信号。 TC2 变压作用；VC2起整流作用；R15与V7组成简单稳压电路，并有限幅作用，即为VS 提供3) 单结晶体管Vs 组成触发电路；R10上产生触发尖脉冲；V8起隔离作用，左边为稳恒直流 电，右边为梯形波；三极管V2的作用：利用V2的导通深、浅，形成自动冲电电流大小；电容 C9作用：利用C9的充放电作用，在VS 的发射极形成锯齿波。 4)转速负反馈环节 直流测速发电机TG ，输出电压经电容器C6的滤波后，由电阻R6分压得到反馈电压Uf 。 R5 C4 V5 V6 R7C8 R c b2 R11 R9 V8 R8 KM KM V11C4