直流电机双闭环系统设计

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双闭环直流调速系统的设计

双闭环直流调速系统的设计

双闭环直流调速系统设计一、系统组成与数学建模1)系统组成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(或称串级)联接如下图所示。

L+-图中,把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。

从闭环结构上看,电流环在里面,称作内环;转速环在外边,称作外环。

这就形成了转速、电流双闭环调速系统。

为了获得良好的静、动态性能,转速和电流两个调节器一般都采用P I 调节器,这样构成的双闭环直流调速系统的电路原理图示于下图。

图中标出了两个调节器输入输出电压的实际极性,它们是按照电力电子变换器的控制电压U c为正电压的情况标出的,并考虑到运算放大器的倒相作用。

2)数学建模图中W ASR(s)和W ACR(s)分别表示转速调节器和电流调节器的传递函数。

如果采用PI调节器,则有ss K s W i i iACR 1)(ττ+= ss K s W n n nASR 1)(ττ+=二、 设计方法采用工程设计法 1、设计方法的原则: (1)概念清楚、易懂; (2)计算公式简明、好记;双闭环直流调速系统的动态结构图(3)不仅给出参数计算的公式,而且指明参数调整的方向; (4)能考虑饱和非线性控制的情况,同样给出简单的计算公式; (5)适用于各种可以简化成典型系统的反馈控制系统。

2、工程设计方法的基本思路:(1)选择调节器结构,使系统典型化并满足稳定和稳态精度。

(2)设计调节器的参数,以满足动态性能指标的要求。

一般来说,许多控制系统的开环传递函数都可表示为∏∏==++=n1i irm1j j )1()1()(s T ss K s W τ上式中,分母中的 sr 项表示该系统在原点处有 r 重极点,或者说,系统含有 r 个积分环节。

根据 r=0,1,2,……等不同数值,分别称作0型、I 型、Ⅱ型、……系统。

双闭环直流电机调速系统设计

双闭环直流电机调速系统设计

双闭环直流电机调速系统设计嘿,大家好!今天咱们聊聊一个挺酷的话题:双闭环直流电机调速系统。

虽然听起来有点像外星人的科技,但是其实它就是咱们日常生活中的一些电机背后的“聪明脑袋”。

没错,电动工具、电动汽车,甚至是你家那台洗衣机,都可能用到这种技术。

别担心,我会用简单易懂的语言,把这个“高大上”的话题聊得通俗易懂,让你像喝水一样轻松明白。

1. 什么是双闭环系统?首先,咱们得搞清楚什么是双闭环系统。

你可以把它想象成一辆高科技的赛车。

车上有两个智能系统,一个负责控制车速,另一个负责检查车速是不是正好。

第一个环节,叫做“速度闭环”,就像是车里的加速器,它根据你给的油门信号来调整速度。

第二个环节,叫做“电流闭环”,就是车上的仪表盘,它会实时监控实际速度和预定速度的差异,确保车速始终如你所愿。

两个环节相互配合,就像是赛车手的左右手,协作得天衣无缝。

1.1 速度闭环的作用速度闭环系统,简单来说,就是确保电机转得刚刚好。

你可以把它想成是你的车速表,告诉你车速到底快不快。

当你设定了目标速度后,速度闭环就会一直“盯着”电机的实际速度,看是不是达到了你想要的。

要是电机转得快了或者慢了,速度闭环会发出“警报”,让电机调整到正确的速度。

就像你开车的时候,如果超速了,车上的警报器就会提醒你:“嘿,慢点!”1.2 电流闭环的作用而电流闭环呢,就是确保电机在运行时不会超负荷。

你可以把它想象成你的车载电脑,时刻监控电机的“健康状态”。

如果电机的电流过大,就像是车上的发动机超负荷一样,电流闭环会自动调整电流,防止电机“过劳”工作,保障电机的长寿命和稳定性。

这就像车上的“健康检查”,时刻关注电机的“身体状况”,让它保持在最佳状态。

2. 如何设计双闭环系统?说到设计双闭环系统,那可不是简单的“煮熟的鸭子嘴里跑”,而是要细心雕琢的“工艺品”。

设计时,你需要考虑到很多细节,就像调配一杯完美的鸡尾酒一样,必须把每个成分都搭配得恰到好处。

2.1 控制器的选择首先,你得挑选一个靠谱的控制器。

双闭环直流调速系统ACR设计

双闭环直流调速系统ACR设计

双闭环直流调速系统ACR设计双闭环直流调速系统(ACR)是一种使用两个反馈环来控制直流电机转速的系统。

其中一个环,被称为速度环(内环),用来控制电机的速度;另一个环,被称为电流环(外环),用来控制电机的电流。

ACR系统能够提供更精确的转速控制,同时能够保护电机免受过流和过载的损坏。

ACR系统的设计首先需要确定控制器的参数。

其中,内环控制器的参数包括比例增益(Kp)和积分时间(Ti);外环控制器的参数包括比例增益(Kp)和积分时间(Ti)。

这些参数需要根据实际系统的需求来选择,可以通过试验和调整来获得最佳参数。

在内环控制器中,比例增益决定了速度误差与输出调节器输入信号之间的比例关系,即输出调节器的输出值与速度误差的乘积。

积分时间决定了对速度误差的积分时间长度,即速度误差累计值。

在外环控制器中,比例增益决定了电流误差与输出调节器输入信号之间的比例关系,即输出调节器的输出值与电流误差的乘积。

积分时间决定了对电流误差的积分时间长度,即电流误差累计值。

ACR系统的设计还需要确定速度传感器和电流传感器的类型和位置。

速度传感器用于测量电机的转速,可以选择编码器、霍尔传感器等;电流传感器用于测量电机的电流,可以选择霍尔传感器、感应电流传感器等。

这些传感器需要合理安装在电机上,以确保准确测量电机的转速和电流。

在系统工作时,ACR系统通过测量电机的转速和电流,并与设定值进行比较,计算得到速度误差和电流误差。

然后,内环控制器根据速度误差来产生控制信号,控制电机的速度接近设定值;外环控制器根据电流误差来产生控制信号,控制电机的电流接近设定值。

这些控制信号通过功率放大器输出到电机,实现对电机速度和电流的控制。

ACR系统的设计需要考虑诸多因素,如电机的负载特性、速度和电流的响应时间、系统的稳定性等。

通过合理选择控制器的参数和传感器的类型和位置,采取适当的控制策略,可以实现高精度、高效率的直流电机调速系统。

基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真

基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真

基于MATLAB的直流电机双闭环调速系统的设计与仿真直流电机双闭环调速系统是一种常见的控制系统,常用于工业生产中对电机速度的精确控制。

本文将基于MATLAB软件进行直流电机双闭环调速系统的设计与仿真,包括系统设计、参数设置、控制策略选择、系统仿真以及性能分析等方面。

文章将以1200字以上的篇幅进行详细阐述。

一、系统设计直流电机双闭环调速系统由速度环和电流环构成。

速度环控制系统的输入为速度设定值和电机实际速度,输出为电机期望电压;电流环控制系统的输入为速度环输出的电压和电机实际电流,输出为电机实际电压。

通过控制电机的期望电压和实际电压,达到对电机速度的调控。

二、参数设置在进行系统仿真之前,需要确定系统中各个参数的值。

包括电机的额定转矩、额定电压、电感、电阻等参数,以及控制环节的比例增益、积分增益、微分增益等参数。

这些参数的选择会影响系统的稳定性和动态性能,需要根据实际情况进行调整。

三、控制策略选择常见的控制策略包括PID控制、PI控制、PD控制等。

在直流电机双闭环调速系统中,可以选择PID控制策略。

PID控制器由比例环节、积分环节和微分环节组成,可以提高系统的稳定性和响应速度。

四、系统仿真在MATLAB中进行直流电机双闭环调速系统的仿真,可以使用Simulink模块进行搭建。

根据系统设计和参数设置,搭建速度环和电流环的控制器,连接电机实际速度和电机实际电流的反馈信号,输入速度设定值和电机期望电流,输出电机期望电压。

通过仿真可以得到系统的动态响应曲线,评估系统的性能。

五、性能分析在仿真结果中,可以分析系统的静态误差、超调量、调整时间等指标,评估系统的控制性能。

通过参数调整和控制策略更改等方式,可以优化系统的控制性能,使系统达到更好的调速效果。

总结:本文基于MATLAB软件对直流电机双闭环调速系统进行了设计与仿真。

通过系统设计、参数设置、控制策略选择、系统仿真以及性能分析等步骤,可以得到直流电机双闭环调速系统的动态响应曲线,并通过参数调整和控制策略更改等方式,优化系统的控制性能。

双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计

双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计

双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计一、系统概述二、系统设计原理1.速度内环设计原理速度内环的目标是实现对电机转速的闭环控制。

通过测量电机输出轴速度和设定速度值之间的差异,根据PID控制算法计算出控制信号,通过控制器输出的脉宽PWM信号调节电机的输出转矩,从而实现对电机速度的控制。

2.电流外环设计原理电流外环的目标是实现对电机电流的闭环控制。

通过测量电机的电流和设定电流值之间的差异,根据PID控制算法计算出电流控制信号,通过控制器输出的脉宽PWM信号调节电机的电流,从而实现对电机电流的控制。

三、系统构建要素1.电机驱动模块:用于控制电机的转矩和速度,并提供脉宽PWM信号输出接口。

通常使用MOSFET或IGBT作为功率开关元件。

2.速度测量模块:用于测量电机输出轴的转速,通常采用霍尔元件或编码器。

3.电流测量模块:用于测量电机的电流。

通常通过电流传感器或全桥电流检测器实现。

4.控制器:对测量的速度和电流数据进行处理,根据PID控制算法计算出合适的脉宽PWM信号,控制电机的转速和电流。

5.信号调理模块:用于对控制信号进行滤波和放大,以保证信号的稳定性和合理性。

6.反馈回路:将测量得到的电机速度和电流数据反馈给控制器,以实现闭环控制。

7.电源模块:为整个系统提供稳定的电源。

四、系统工作流程1.控制器通过速度测量模块获取电机的实际速度,并与设定速度进行比较计算出速度误差。

2.控制器通过电流测量模块获取电机的实际电流,并与设定电流进行比较计算出电流误差。

3.将速度误差和电流误差作为输入,经过PID控制算法计算出合适的脉宽PWM信号。

4.控制器将计算得到的脉宽PWM信号通过信号调理模块进行滤波和放大,然后输出到电机驱动模块。

5.电机驱动模块根据脉宽PWM信号的占空比调节电机的输出转矩和电流。

6.通过反馈回路将电机的实际速度和电流信息返回给控制器。

7.根据反馈信息对速度误差和电流误差进行修正,进一步优化脉宽PWM信号的计算。

双闭环直流调速系统设计

双闭环直流调速系统设计

双闭环直流调速系统设计1.电机数学模型的建立首先要建立电机的数学模型,这是设计双闭环直流调速系统的基础。

根据电机的参数和运动方程,可以得到电机的数学模型,一般为一组耦合的非线性微分方程。

2.速度内环设计速度内环负责实现期望速度的跟踪控制。

常用的设计方法是采用比例-积分(PID)控制器。

PID控制器的输出是速度的修正量,通过与期望速度相减得到速度误差,然后根据PID算法计算控制器输出。

PID控制器的参数调节是一个关键问题,可以通过试探法、经验法或优化算法等方法进行调节,以实现最佳的速度跟踪性能。

3.电流外环设计电流外环的作用是保证电机的电流输出与速度内环控制输出的一致性。

一般采用PI调节器进行设计。

PI调节器的参数通过试探法、经验法或优化算法等方法进行调节,以实现电流输出的稳定性。

4.稳定性分析与系统稳定控制设计好速度内环和电流外环后,需要对系统的稳定性进行分析。

稳定性分析可以通过线性化方法、根轨迹法、频率响应法等方法进行。

分析得到系统的自然频率、阻尼比等参数后,可以根据稳定性准则进行系统稳定控制。

常用的控制方法包括模型预测控制、广义预测控制、滑模控制等。

5.鲁棒性设计在双闭环直流调速系统设计中,鲁棒性是一个重要的指标。

通过引入鲁棒性设计方法,可以提高系统对参数扰动和外部干扰的抑制能力。

常用的鲁棒性设计方法包括H∞控制、μ合成控制等。

以上是双闭环直流调速系统设计的一般步骤,具体的设计过程可能因实际应用和控制要求的不同而有所差异。

设计双闭环直流调速系统需要深入了解电机的特性和系统的控制需求,综合运用控制理论和工程方法,通过模拟仿真和实验验证来不断调整和优化控制参数,以实现系统的高性能调速控制。

双闭环直流调速系统的设计与仿真实验报告

双闭环直流调速系统的设计与仿真实验报告

双闭环直流调速系统的设计与仿真实验报告一、系统结构设计双闭环直流调速系统由两个闭环控制组成,分别是速度子环和电流子环。

速度子环负责监测电机的转速,并根据设定值与实际转速的误差,输出电流指令给电流子环。

电流子环负责监测电机的电流,并根据电流指令与实际电流的误差,输出电压指令给电机驱动器,实现对电机转速的精确控制。

二、参数选择在进行双闭环直流调速系统的设计之前,需选择合适的控制参数。

根据实际的电机参数和转速要求,确定速度环和电流环的比例增益和积分时间常数等参数。

同时,还需根据电机的动态特性和负载特性,选取合适的速度和电流传感器。

三、控制策略速度子环采用PID控制器,通过计算速度误差、积分误差和微分误差,生成电流指令,并传递给电流子环。

电流子环也采用PID控制器,通过计算电流误差、积分误差和微分误差,生成电压指令,并输出给电机驱动器。

四、仿真实验为了验证双闭环直流调速系统的性能,进行了仿真实验。

首先,通过Matlab/Simulink建立双闭环直流调速系统的模型,并设置不同转速和负载条件,对系统进行仿真。

然后,通过调整控制参数,观察系统响应速度、稳定性和抗干扰性等指标的变化。

五、仿真结果分析根据仿真实验的结果可以看出,双闭环直流调速系统能够实现对电机转速的精确控制。

当系统负载发生变化时,速度子环能够快速调整电流指令,使电机转速保持稳定。

同时,电流子环能够根据速度子环的电流指令,快速调整电压指令,以满足实际转速的要求。

此外,通过调整控制参数,可以改善系统的响应速度和稳定性。

六、总结双闭环直流调速系统是一种高精度的电机调速方案,通过双重反馈控制实现对电机转速的精确控制。

本文介绍了该系统的设计与仿真实验,包括系统结构设计、参数选择、控制策略及仿真结果等。

仿真实验结果表明,双闭环直流调速系统具有良好的控制性能,能够满足实际转速的要求。

双闭环直流调速系统设计

双闭环直流调速系统设计

双闭环直流调速系统摘要直流电动机具有良好的起动、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。

从控制的角度来看,直流调速还是交流拖动系统的基础。

该系统中设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器,构成了电流环和转速环,前者通过电流元件的反馈作用稳定电流,后者通过转速检测元件系统起动时,转速外环饱和不起作用,电流内环起主要作用,调节起动电流保持最大值,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,使转速随转速给定电压的变化而变化,电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。

并通过Simulink进行系统的数学建模和系统仿真,分析双闭环直流调速系统的特性。

关键词:双闭环,晶闸管,转速调节器,电流调节器,SimulinkAbstract:The design uses thyristors, diodes and other devices designs a speed, current double-loop SCR DC converter system. The system sets up the current detecting aspect, the current regulator ACR and the speed detecting link, speed regulator ASR, composes the current central and the speed central, the former through the feedback of the current components to level off the current, the latter through the feedback of speed detecting device to maintain the speed stably and finally eliminates the deviation of speed bias.,thus allowing thpose of regulating the current and speed. when the system starts, the speed outer ring saturats non-functional, the currentner ring plays a major role to regulate the starting current to maintain the maximum so that the speed linear change, to reach a given value; when it operates steadily, the speed negative feedback from the outer ring plays a major role ,to let the speed changes with the given speed voltage , at the same time the current inner ring regulates the armature current of motor adjustment to balance the load current. Simulink for system through mathematical modeling and system simulation. Finally display control system model and the results of anti-truth. Keywords: Double-loop, thyristors, the speed regulator, the current regulator,Simulink目录前言 (1)1 绪论 (3)1.1课程的背景、目的及意义 (3)1.2 本课题国内、外研究应用情况 (3)1.2.1 采用新型电力电子器件 (3)1.2.2 应用现代控制理论 (4)1.2.3 采用总线技术 (4)1.4 本设计的主要研究内容 (5)1.4.1 建立能够的数学模型 (5)1.4.2 经典控制部分............................. 错误!未定义书签。

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直流电机双闭环系统设计
院系:机电工程学院
班级:电气自动化一班
姓名:
学号: 1 1 0 2 0 3 0 1 4 2 指导教师:
目录
1引言
2调速系统的性能指标
2.1调速系统的稳态指标
2.2调速系统的动态性能指标
2.3系统结构选择
3数字直流电机调速系统的数字PID控制3.1基于单片机控制的直流电机双闭环调速系统3.2 PID调节器的基本原理
4总结与展望
4.1工作总结
4.2研究展
参考文献
直流电机双闭环系统设计摘要
近年来,自动化控制系统在各行业中得到了广泛的应用和发展,而直流调速系统作为电力拖动系统的主要方式之一,在现代化生产中起着十分重要的作用。

随着微电子技术的不断发展,计算机在调速系统中的应用使控制系统得到简化,体积减小,可靠性提高,而且各种经典和智能算法也都分别在调速系统中得到了灵活。

以单片机为控制核心的数字直流调速系统有着许多优点:由于速度给定和测速采用了数字化,能够在很宽的范围内高精度测速,所以扩大了调速的范围,提高了测速控制系统的精度;由于硬件的高度集成化,所以使得零部件数量大大减少;由于很多功能都是由软件实现的,使硬件得以简化,因此故障率小;单片机以数字信号工作,控制方法灵活便捷,抗干扰能力较强。

关键词:直流电动机;调速;双闭环
1引言
按照拖动的电动机的类型来划分,自动调速系统可以分为直流调速系统和交流调速系统两大类。

由于直流电动机的电压、电流和磁通的耦合较弱,使直流电动机具有良好的运行性能和控制特性,能够在大范围内平滑调速,启动、制动性能良好,其在20世纪70年代以来一直在高精度,大调速范围的传动领域内占据主导地位。

在要求高起、制动转矩,快速响应和较宽速度调节范围的电气传动领域中,采用直流电动机作为调速系统的执行电机。

由于直流电动机具有良好的机械特性和调速特性,调速平滑,方便,易于在大范围内进行平滑调速,过载能力较大,能够承受频繁的冲击负载,可
以实现无级快速制动和反转,能够满足工业生产过程中的特殊运行要求,因此直流调速系统至今仍然被广泛用于自动控制要求较高的生产过程,仍然是调速系统的主要形式。

2调速系统的性能指标
2.1调速系统的稳态指标
调速系统稳态运行时的性能指标称为稳态性能指标,它有调速范围D和静差率s两个指标。

显然,静差率是用来衡量调速系统负载变化时转速的稳定程度,而且调速范围和静差率这两项指标并不是彼此孤立的,只有同时提示才有意义。

一个系统的调速范围,是指在最低转速是还能满足静差率要求下的转速可调范围。

2.2调速系统的动态性能指标
控制系统的动态性能指标可分为跟随性能指标和抗扰性能指标,两种响应曲线到达并不再超出允许误差带所需要的最短时间,允许误差带。

从阶跃扰动开始,到响应曲线到达并不再超出允许误差带所需的最短时间间隔段称为恢复时间。

2.3系统结构选择
若采用转速负反馈和PI调节器的单闭环调速系统虽然可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差,不过当对系统的动态性能要求较高,例如要求快速起制动,突加负载动态速降小等等,单闭环系统难以满足要求,因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程的电流或转矩,在单闭环调速系统中,只有电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的,但它只是在超过临界电流值以后,
靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击,并不能很理想地控制电流的动态波形,当电流从最大值降低下来以后,电机转矩也随之减少,因而加速过程必然拖长。

若采用双闭环调速系统,则可以近似在电机最大电流(转矩)受限的条件下,充分利用电机的允许过载能力,使电力拖动系统尽可能用最大的加速度起动,到达稳态转速后,又可以让电流迅速降低下来,使转矩马上与负载相平衡,从而转入稳态运行,此时起动电流近似呈方形波,而转速近似是线性增长的,这是在最大电流(转矩)受到限制的条件下调速系统所能得到的最快的起动过程。

采用转速电流双闭环调速系统,在系统中设置了两个调节器,分别调节转速和电流,二者之间实行串级联接,这样就可以实现在起动过程中只有电流负反馈,而它和转速负反馈不同时加到一个调节器的输入端,到达稳态转速后,只靠转速负反馈,不靠电流负反馈发挥主要的作用,这样就能够获得良好的静、动态性能。

与带电流截止负反馈的单闭环系统相比,双闭环调速系统的静特性在负载电流小于Idm时表现为转速无静差,这时,转速负反馈起主调作用,系统表现为电流无静差。

得到过电流的自动保护。

显然静特性优于单闭环系统。

在动态性能方面,双闭环系统在起动和升速过程中表现出很快的动态跟随性,在动态抗扰性能上,表现在具有较强的抗负载扰动,抗电网电压扰动。

3直流电机双闭环控制系统
3.1基于单片机控制的直流电机双闭环调速系统
原理:如图可以知道,这是一个闭环系统,我们借助单片机来控制,我们
现运用AD芯片,运用单片机来控制AD芯片来转换模拟电压到数字电压,AD给定的电压越大,则产生的数字量越大,单片机再控制这个数字量来产生一个PWM,PWM占空比越大,就驱动晶体管导通的时间越长,这样加到压频转换器的电压也就越大,电压越大,则压频转换器输出的计数脉冲在单位时间也就越多,这样就相当于电机的电压越大,其转速也就会越快,我们再用单片机对压频转换器的输出脉冲计数,PID调节器就把这个计数脉冲和预先设定的值进行比较,比设定值小,这样就会得到一个偏差,再把这个偏差加到AD的给定电压,这样就相当于加大了PWM的占空比,要是比设定值大,这样也会得到一个偏差,就把这个变差与给定的电压向减,这样就可以减少PWM的占空比,通过改变占空比来改变晶体管的导通时间,就可以改变压频转换器的输入电压,也就改变压频转换器的单位计数脉冲,达到调电动机速度的目的。

优点:利用单片机控制的直流电动机调速系统与其他直流电动机控制系统相比,具有方便、可靠、易操作和系统紧凑、轻便等优点。

缺点:使用单片机控制虽然操作简便,但是速度较之其他器件慢,而且内存也比较小。

3.2PID调节器的基本原理
控制器最常用的控制规律是PID控制。

常规PID控制系统原理框图如图3-1所示。

系统由模拟PID控制器和被控对象组成。

PID控制器是一种线性控制器,它根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成控制偏差
简单说来,PID控制器各校正环节的作用如下:
⑴比例环节:成比例地反映控制系统的偏差信号e(t),偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,以减少偏差。

⑵积分环节:主要用于消除静差,提高系统的无差度。

积分作用度强弱取决于积分时间常数T1,T1越大,积分作用越弱,反之则越强。

⑶微分环节:能反映偏差信号的变化趋势(变化速率),并能在偏差信号值变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减小调节时间。

4总结与展望
4.1工作总结
本设计用一台单片机及外部扩展设备代替原模拟系统中速度调节器、电流调节器、触发器、逻辑切换单元、锁零单元和电流自适应调节器等,从而使直流调速系统实现全数字化。

用软件编程完成电流、转速等各项参数的计算,实现最优化调节。

通过本次毕业设计,总结出了数字调速系统具有以下主要特点:
(1)速度给定和测速采用数字化,能够在很宽的范围内高精度测速,进而扩大了调速范围,提高了速度控制的精度。

(2)控制系统集成度高,硬件电路简单而且统一,零部件的数量
和触点大大减少,而且可靠性高,可重复性好。

对于不同的控制对象和控制要求,只需要改变控制算法软件即可。

(3)数字控制系统用计算机进行数据处理和计算,系统中的控制量和反馈量都必
须根据一定的采样周期进行离散化,转换成数字信号。

(4)由于许多功能都是由软件来完成的,所以使硬件得以简化,故障率比较小。

单片机以数字信号来工作,其控制手段方便灵活,抗干扰能力强。

(5)数字控制装置具有很强的通信功能,通过现场总线可以与工业控制系统的上
4.2研究展望
微机数字控制系统的稳定性好、可靠性高,可以提高控制性能,它将是未来调速系统的必然发展趋势。

当然,离散化和数字化的结果导致了信号在时间上和量值上的不连续,从而会引起量化误差,影响控制精度和平滑性。

数模转换器D/A和零阶保持器会提高控制系统传递函数分母的阶次,使系统的稳定裕量减小,系统性能。

随着微电子技术的进步,微处理器的运算速度不断提高,其位数也不断增加,上述两个问题的影响已经越来越小。

根据目前的发展,展望未来,全数字直流调速系统必将向着高性能高指标的方向发展,朝调试手段先进,控制、通信更加丰富的方向迈进,尤其是它的动态性能指标还可以进一步提高。

现阶段,我国还没有自主的系列的全数字化的控制系统商用,而且国外先进的进口控制器设备价格较为昂贵。

因此,研制具有自主知识产权的国产全数字化直流调速装置具有重大价值。

学习和研究国外先进的控制器,对于研制出有我国自主知识产权的控制器,具有重大的经济价值和重要而又深远的实际意义。

参考文献
[1]陈伯时.电力拖动自动控制系统.北京:机械工业出版社,2003.32-40
[2]罗飞,郗晓田.电力拖动与运动控制系统.北京:化学工业出版社,2007.111-122.
[3]余发山,郑征.自动控制系统.徐州:中国矿业大学出版社,2005.94-165
[4]李正熙,白晶.电力拖动自动控制系统.北京:冶金工业出版社,2000.12-21。

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