四辊可逆冷轧机的卷取机直流调速系统设计
最新四辊可逆冷轧机传动电控系统设计设计
四辊可逆冷轧机传动电控系统设计设计摘要轧制是各种变形手段中效率高、产量大、成本低、成型精确的加工方式。
而轧机是实现金属轧制过程的设备，泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备﹑辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。
从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行热轧与冷轧后，才能成为合格的产品。
论文通过吸收和借鉴校内实训中心的四辊可逆冷轧机的先进设计理念，提出了四辊可逆冷轧机的电控系统设计方案，并总结出了电气调试方案。
完成了整个轧机电控系统的硬件方案设计以及相关器件的选型工作。
在硬件设计中，提出了PLC+变频器+电机等的闭环控制系统，从而达到变频器控制电机转速的目的。
关键词：轧机电控系统四辊闭环ABSTRACTMeans all kinds of deformation in rolling, high efficiency, large output, low cost, precision molding processing methods. The mill is the equipment of metal rolling process, rolled the whole production process refers to the completion of equipment, including major Equipment, Auxiliary Equipment, lifting and other transport equipment and ancillary equipment. Out from the steel mill is just the semi-finished billets to be to go for hot and cold rolling mills, the products can become qualified.Articles by absorb and learn the four-campus training center roller cold rolling mill of the advanced design concept, put forward a four-high reversing cold rolling mill electrical control system design. Completion of the entire rolling mill electrical control system hardware design and selection of work-related devices. In the hardware design is proposed such as PLC + inverter + motor closed-loop control system, so as to achieve the purpose inverter control motor speed.Keywords:Rolling mill；Electronic Control System；Four roller；Closed loop目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)No table of contents entries found.附录11 绪论冶金行业作为国民经济的基础产业，得到了迅速发展。
450mm四棍冷轧机可逆高压站控制系统PLC设计资料
摘要随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量使自动化控制，不仅节约了人力资源，而且提高了生产效率又进一步促进了生力发展，丰富了人们的生活。
工业控制领域中常用的电气自动控制系统是继电－接触器控制系统，该系统是以继电器、接触器、按钮、开关等作为主要控制元件。
由于控制元件均为独立元件，它决定了该系统逻辑控制功能和顺序控制功能的实现只能通过各种硬连接来实现，而当生产工艺流程变化，必须更改其硬件部分，甚至重新设计、重新安装，造成了时间和资金的严重浪费。
在控制方式上，该系统采用“接触点控制”形式，而继电器的缺点是线圈工作频率低，工作电流大，长时间使用容易损坏触点或发生接触不良。
同时随着网络、通信技术发展，该系统难以适应各个控制领域。
应运而生的是可编程逻辑控制器。
本设计是基于可编程逻辑控制器PLC的冷轧机高压站控制系统，用一台主泵电机、一台辅泵电机提供高压站动力，高压站油热器加热、油冷机组压缩机电机制冷、两个电磁溢流阀分别控制高压站主辅泵卸荷与工作。
用液位控制器接点检测油缸内液位，在液位超高、超低时，做出相应的报警和指示并急停电机。
用电接点温度计检测高压站油箱内油温，当油温超低时做出报警和指示，并启动高压站油液加热机，进行加热；当油温超高时做出报警和指示，并启动高压站油冷机组压缩机电机进行制冷。
为了方便，还设计了自动和手动两种加热形式。
为保证系统正常运行，设计了滤油器压差发讯器，分别对回油滤油器主泵出口滤油器和辅泵出口滤油器进行压差检测，在堵塞时给出报警和指示。
关键词：可编程逻辑控制器冷轧机高压站控制目录摘要 (1)第1章基本介绍 (3)1.1PLC介绍 (3)1.1.1可编程序控制器PLC的发展过程： (3)1.1.2可编程逻辑控制器定义 (3)1.1.3PLC与继电器线路相比的十大优点 (3)1.2冷轧的介绍 (5)1.2.1冷轧的发展历史 (5)1.2.2 我国冷轧机的发展历史 (5)1.2.3 冷轧机的发展 (6)1.2.4 轧制技术的发展趋势 (7)第2章系统功能 (8)2.1系统设计介绍 (8)2.2参数计算及选型 (8)第3章总梯形图 (9)第4章控制电路的分步设计 (12)4.1电动机的启动与停止 (12)4.2系统保护 (14)4.2.1油箱的液位 (14)4.2.2油液的温度 (14)4.3压差发讯器 (16)4.4声报警 (16)第5章I/O接口表 (17)第6章流程图 (19)6.1电机启动停止主流程图 (19)6.2油箱液位控制子程序流程图 (20)6.3油液的温度控制子流程图 (21)总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第1章基本介绍1.1PLC介绍1.1.1可编程序控制器PLC的发展过程：1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程序控制器。
最新四辊可逆冷轧机传动电控系统设计设计
四辊可逆冷轧机传动电控系统设计设计摘要轧制是各种变形手段中效率高、产量大、成本低、成型精确的加工方式。
而轧机是实现金属轧制过程的设备，泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备﹑辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。
从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行热轧与冷轧后，才能成为合格的产品。
论文通过吸收和借鉴校内实训中心的四辊可逆冷轧机的先进设计理念，提出了四辊可逆冷轧机的电控系统设计方案，并总结出了电气调试方案。
完成了整个轧机电控系统的硬件方案设计以及相关器件的选型工作。
在硬件设计中，提出了PLC+变频器+电机等的闭环控制系统，从而达到变频器控制电机转速的目的。
关键词：轧机电控系统四辊闭环ABSTRACTMeans all kinds of deformation in rolling, high efficiency, large output, low cost, precision molding processing methods. The mill is the equipment of metal rolling process, rolled the whole production process refers to the completion of equipment, including major Equipment, Auxiliary Equipment, lifting and other transport equipment and ancillary equipment. Out from the steel mill is just the semi-finished billets to be to go for hot and cold rolling mills, the products can become qualified.Articles by absorb and learn the four-campus training center roller cold rolling mill of the advanced design concept, put forward a four-high reversing cold rolling mill electrical control system design. Completion of the entire rolling mill electrical control system hardware design and selection of work-related devices. In the hardware design is proposed such as PLC + inverter + motor closed-loop control system, so as to achieve the purpose inverter control motor speed.Keywords:Rolling mill；Electronic Control System；Four roller；Closed loop目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)No table of contents entries found.附录11 绪论冶金行业作为国民经济的基础产业，得到了迅速发展。
采用先进AGC系统的可逆四辊冷轧机控制系统
采用先进AGC系统的可逆四辊冷轧机控制系统可逆四辊冷轧机是一种用于金属材料制作的设备，通常用于轧制薄板和薄带，例如不锈钢、铝、铜等材料。
为了提高生产效率和产品质量，现代的可逆四辊冷轧机通常采用先进的AGC系统进行控制。
AGC是自动板形控制的缩写，它能够实现对轧机的自动调整，以确保产品的准确尺寸和质量。
本文将介绍采用先进AGC系统的可逆四辊冷轧机控制系统的特点、优势和应用。
一、AGC系统的特点1. 自动控制：AGC系统能够根据生产需求和材料特性，自动调整轧辊的位置，使得轧制产品的厚度和平整度达到设计要求。
2. 高精度：AGC系统具有高精度的控制能力，能够实现对轧机的微小调整，保证产品的尺寸和表面质量达到客户要求。
3. 高效能：AGC系统能够快速响应生产需求的变化，提高轧机的生产效率和性能。
4. 可编程性：AGC系统具有灵活的编程能力，能够根据不同的产品要求进行调整，实现生产的多样化和个性化。
3. 减少生产成本：AGC系统能够降低材料损耗和能耗，减少人工干预，降低生产成本。
4. 提高工作环境：AGC系统能够减少人工干预，提高生产的自动化程度，改善工作环境。
5. 提高设备可靠性：AGC系统能够实现对轧机的精确控制，减少设备的运行故障，提高设备的可靠性和稳定性。
AGC系统广泛应用于不同类型的可逆四辊冷轧机，例如不锈钢轧机、铝合金轧机、铜合金轧机等。
它适用于不同类型的金属材料，具有不同的厚度和宽度要求的产品。
AGC系统还可以应用于不同的生产工艺和工艺参数，例如冷轧、热轧、精轧等。
AGC系统还可以与其他自动控制系统结合使用，例如负荷控制系统、温度控制系统等，实现对轧机的全面控制和优化。
通过对轧机控制系统的不断改进和优化，可以提高生产效率、节约能源、降低成本，满足不同客户的产品需求。
采用先进AGC系统的可逆四辊冷轧机控制系统具有自动控制、高精度、高效能和可编程性等特点，能够优化产品质量、提高生产效率、降低生产成本、改善工作环境和提高设备可靠性。
运控毕业设计 四辊冷轧机直流调速系统设计
前言随着轧制技术和机械制造水平的提高，高精度的冷轧薄板轧机获得长足发展。
而作为轧机的控制系统越来越得到重视。
直流调节控制技术越来越广泛地应用于轧制领域。
可逆冷轧机要求在一定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求有良好的稳态、动态性能。
直流调速系统调速范围广、静差率小、稳定性好以及具有良好的动态性能，在高性能的拖动技术领域中，相当长时期内几乎都采用直流电力拖动系统。
为了深入地分析控制原理在直流调速系统中的应用，本文对可逆冷轧机的主传动双闭环调速系统进行分析设计。
首先，介绍了四辊可逆冷轧机的机械配置和直流调速原理，详细论证了该系统的应该采用的调速电路。
应用控制理论，对该控制系统的转速控制方案及其控制过程实现进行了系统的研究。
基于直流调速技术，完成了四辊可逆冷轧机的主轧机直流调速系统的设计和实现。
其次，对组成该系统的各单元进行了分析设计。
并对主电路的主要设备进行了选择，计算了参数如整流变压器的容量S，电抗器的电感量L等，并说明保护元件的作用。
然后，设计电流环和转速环，确定ASR 和ACR的结构，并计算其参数。
最后，结合实验，论述该系统设计的正确性。
总之，本次设计的主要任务就是应用自动控制理论和工程设计的方法对直流调速系统进行设计和控制，设计出能够达到性能指标要求的电力拖动系统的调节器。
I目录前言 (I)第一章绪论 (1)1.1课程设计的背景及意义 (1)1.1.1设计的背景 (1)1.1.2设计的意义 (2)1.2国内外研究的历史及现状 (2)1.2.1国内外冷轧板带状况 (2)1.2.2国内外冷带钢轧机发展状况 (4)1.3课程设计内容及要求 (5)1.3.1设计题目及设计要求 (5)1.3.2 设计内容 (6)第二章四辊冷轧机直流调速系统分析 (7)2.1 直流调速系统基础知识 (7)2.2 四辊冷轧机控制要求 (7)2.3 四辊冷轧机张力控制基础上的调速 (8)2.3.1 从工艺角度 (8)2.3.2 恒张力调速控制 (9)2.4 主轧机 (9)2.4.1 主扎机的工作状态 (9)2.4.2 主轧机调速控制原理 (10)2.5 主轧机双闭环直流调速控制 (11)第三章主电路和控制电路方案论证 (12)3.1 系统工作原理 (12)3.1.1 转速控制的要求和调速指标 (13)3.1.2 调速系统的两个基本矛盾 (13)3.2 调速系统组成 (15)3.3主电路方案论证 (15)3.3.1励磁反接可逆电路 (15)3.3.2电枢反接可逆电路 (16)3.4 控制电路方案论证 (18)II3.4.1带电流截止负反馈的转速单闭环调速系统 (18)3.4.2转速电流双闭环调速系统 (19)3.4.3 α = β配合控制的有环流可逆V-M系统 (20)3.4.4 无环流控制的可逆V-M系统 (21)3.4.5检测电路和反馈电路 (23)第四章双闭环调速系统的各功能模块设计 (24)4.1双闭环调速系统结构概述 (24)4.1.1 主电路及化简 (24)4.1.2额定励磁下的直流电动机的数学描述 (26)4.2速度调节器 (28)4.3电流调节器 (28)4.4锯齿波同步移相触发电路 (30)4.5电流反馈与过流保护 (31)4.6转速变换 (32)4.7零速封锁器 (33)4.8转矩极性鉴别(DPT) (34)4.9零电平检测(DPZ) (35)4.10逻辑控制(DLC) (36)第五章系统电路的设计及参数计算 (37)5.1 主电路的主要设备及参数计算 (38)5.1.1晶闸管的参数计算和选择 (38)5.1.2平波电抗器的选择 (39)5.1.3 整流变压器的选择 (40)5.1.4 主电路的过电压和过电流保护 (40)5.1.5电流互感器的选择 (41)5.2 控制电路的设计及参数计算 (41)5.2.1 ACR的设计 (43)5.2.2 ASR的设计 (45)5.2.3 DLC的设计 (47)第六章实验调试、校正及其结果验证 (49)6.1实验目的 (49)6.2实验内容 (49)6.3 实验设备 (49)III6.4 实验步骤 (50)6.4.1 双闭环可逆调速系统调试原则： (50)6.4.2 系统的开环调试 (50)6.4.3 系统各单元的调试和参数整定 (50)6.4.4 电流环闭环调试（电动机不加励磁） (51)6.4.5 速度环闭环调试（电动机加额定励磁） (51)6.5 触发器的整定 (51)6.6 系统的开环运行及特性测试 (52)6.7 系统单元调试 (54)6.8 实验结论 (56)第八章结论 (58)参考文献 (59)IV第一章绪论1.1课程设计的背景及意义1.1.1设计的背景冷轧的薄板、带钢具有尺寸精度高、表面质量好、良好的机械和工艺性能等优点，被广泛应用于宇航技术、武器、航空、电子、汽车、化工、家用电器、造船、建筑、石油以及民用五金等国民经济各部门。
6RA70全数字直流调速装置在1200mm四辊可逆式冷轧机中的应用
１０ ｍｍ四辊可逆 式冷轧机是我厂于二 十 ２０ 世纪六十年代 中期从 日 本引进的设备 ， 也是我厂 钛板材 的主要生产设备 ， 至今已运行四十多年： 电 气传动系统采用的是旋转变流机组 ， 体积大 、 噪声大 、 能耗大 、 效率低 ， 主传动及控制部分电气 操作条件较 多， 不但增加了维护工作量 ， 也使整 个系统可靠性大大降低。随着生产任务的加重 ， 电气系统故 障频繁 ， 出现了精度降低 、 调速性能 差、 生产效率低等 问题 ， 严重制约 了该轧机潜力 的 发挥和产品质量的提高， 直接影响了该生产线 的经济效益， 因而不得不对其实施技术改造。 在改造方案 中，决定保 留原有的直流电动 广泛 的应 用 。 机， 采用成套 的 ＳＥ Ｅ Ｓ Ｉ Ｍ Ｎ 数字式直流调速装置 ６ Ａ ０系列直流调速装置为三相交流 电源 作为其传动装置 。 Ｒ７ 由于上下主辊电动机的额定功 直接供电的全数字晶闸管整流控制装置 ， 其技术 率较大 ， 均为 １０ Ｋ 为了节省投资 ， 了上 ５０ Ｗ， 选择 特点如下： 述的“ 小触大” 的传动方案。 （） １除极少量 的信号处理回路外 ， 所有 的调 ３电气主传动系统 节和控制均实现全数字化处理 ， 因而装置抗 干扰 ３１ 统构 成 ．系 性好 、 控制精度高 、 运行稳定可靠。 不受组件老化 和温度漂移的影响， 能长期保持稳定的运行状态 和良好的控制精度 ； （ ） 系统动态参数 的调试 ， 以用优化 ２ 控制 可 程序 自动完成 ， 调试方便快捷 ； （） ３ 具有超强的故障自 诊断和处理功能， 可 对缺相 、 过流、 过压 、 欠磁 、 超速等各种故障进行 监视 和处理 ， 并能模拟 电动机的温升曲线 ， 电 对 动机过热进行监视 ； （） ４ 强大的通讯能力 ， 可以通过通讯接 口或 增加通讯板 ，和上一级 自动化系统进行通讯， 方 便 的实现生产 过程 自动化 ，支持 ＳＭ ＬＮ 、 Ｉ Ｏ ＩＫ Ｐ Ｏ ＩＵ 、ＡＮ、Ｓ Ｒ ＦＢ Ｓ Ｃ Ｕ Ｓ等多种协议； （ ）可以根据工艺要求进行系统功能扩展 ， ５ 利用 附加板完成装置 的张力循环控制等特殊控 制。 ６ Ａ ０系列单 装置电枢额定电流输 出范 同 Ｒ７ 为 １～ ００ 励磁额定电流输 出范围为 ３ ８ Ａ。 ５ ３０ Ａ， －５ 对于中小功率传动系统 ， 可直接使用全数字直流 调速装置替换传统的模拟式直流传动装置。 但在 改造 １Ｏ Ｋ 以上的大功率老式直流传动系统 ０Ｏ Ｗ 时， 需要对其进行扩容才能使用。６ ７ ＲＡ ０全数字 调速装置支持 ２种扩容方式 ： 数个（ 最多 ６ 同规格同型号 的装置 同源 台）
四辊可逆式冷轧机辊系设计
太原科技大学毕业设计（论文）设计(论文)题目：四辊可逆式冷轧机的辊系设计姓名学院（系）专业 _年级 _08级指导教师2011年 6月10日太原科技大学毕业设计（论文）任务书学院（直属系）：时间：2011 年 6 月10 日说明：一式两份，一份装订入学生毕业设计（论文）内，一份交学院（直属系）。
目录摘要 (II)A BSTRACT (III)第1章绪论 (1)1.1冷轧机的发展概况 (1)1.2四辊可逆式冷轧机的发展 (1)1.3冷轧带钢生产发展与新技术 (2)1.3.1冷轧带钢生产技术设备的发展 (2)1.3.2冷轧窄带钢轧机的技术特点 (3)第2章轧辊 (5)2.1冷轧轧辊的组成 (5)2.2轧辊材质的选择 (5)2.3辊系尺寸的确定 (6)2.4轧辊力能参数计算 (7)2.4.1基本参数 (7)2.4.2艾克隆德方法计算轧制时的平均单位压力 (8)2.4.3轧辊传动力矩 (11)2.5轧辊的强度校核 (12)第3章轧辊轴承 (16)3.1轴承的选择 (16)3.2轴承寿命计算 (16)3.3轧辊轴承润滑 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录1英文原稿 (20)附录2英文翻译 (24)四辊可逆式冷轧机的辊系设计摘要这篇文章主要讲述了冷轧机生产与发展概述，通过运用已知参数，如钢板的厚度、宽度、轧制速度和压下速度等，对工作辊、支撑辊及相关尺寸进行了计算和校核，然后选择合适的轧辊材质和轴承，并对轴承寿命进行计算和校核。
四辊可逆式冷轧机，衔接连铸后的技术工艺，减少工艺，可实现往返可逆轧制。
四辊轧机还能提供较大的轧制压力，提高软件的可轧硬度范围，实现产品规格多样化。
关键词：四辊可逆式；冷连轧；工作辊AbstractThis article is mainly about the cold rolling mill production and development overview, By using the known parameters, such as plate thickness, width, speed, rolling speed and pressure, On the work roll, support roll and the related dimensions were calculated and checked, Then select the appropriate material and roller bearings, and bearing life is calculated and checked.Four-high reversing cold rolling mill, continuous casting and after the technical process of convergence and reduce the process can be realized from the reversible rolling.Also provide a larger four-high rolling mill rolling pressure, and improve software rolled hardness range, to achieve diversification of product specifications.Key Words:Four-high reversible;Cold rolling;Work roll第1章绪论1.1 冷轧机的发展概况轧机是现代钢厂中最常见的一种冶金设备。
某轧机主传动直流可控环流可逆运行调速系统设计资料
运动控制系统课程设计设计题目：某轧机主传动直流可控环流可逆运行调速系统设计学院：姓名：班级：学号：指导教师：日期：摘要长期以来，直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。
直流调速系统是自动调速系统的主要形式，它具有良好的起、制动性能，可以在较宽的调速范围内实现平滑调速，较快的零动态响应过程，并且低速运转时力矩大这些极好的运行性能和控制特性，长期以来，直流调速系统一直占据着重要地位。
从市场的角度来看，直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟，从控制技术的角度来看，它又是交流调速系统的基础。
所以在直流调速系统电气传动中获得了广泛应用。
本文从直流电动机的工作原理入手，建立了PWM双闭环可逆直流调速系统的数学模型，并详细分析了系统的原理及其静态和动态性能。
在理论分析和仿真研究的基础上，设计了一套实验用双闭环直流调速系统，详细介绍了系统主电路、、基准电源、转速调节电路、电流调节器电路、PWM波生成电路、桥式可逆直流脉宽系列电路及转速检测电路的具体实现。
然后按照自动控制原理，对双闭环调速系统的参数进行分析和计算，利用MATLAB中的Simulink对系统进行了各种参数给定下的仿真，通过仿真获得了参数整定的依据。
关键词：可逆直流调速系统速度环电流环模拟调节器MATLAB IGBTAbstractFor a long time，DC motor is the optimal choice for most variable motion control and closed loop position servo control system with excellent its good linear characteristics, control performance, etc. DC speed control system is the main form of the automatic speed regulation system, it has a good starting and brake performance, can be in a wider range of speed regulation of smooth realized in speed, fast dynamic response process, and low speed running torque these excellent performance and control characteristic, but for a long time, DC speed control system has been occupies an important position. From a market perspective, DC speed control system in theory and practice are more mature, from the point of view of the control technology, it is the foundation of ac speed adjustment system. So in dc speed control system in electric transmission won the widely used. This article from the working principle of dc machines, a PWM double closed loop reversible dc speed control system, and the mathematical model of detailed analysis of system principle and the static and dynamic performance. In the theory analysis and simulation research, and on the basis of design a set of experiments with double closed loop dc speed control system, detailed introduces system main circuit, sawtooth wave produces circuit, benchmark power supply, rotate speed adjustment circuit, current regulator circuit, PWM waves generated circuit, bridge type reversible dc speed pulse width series circuit and the realization of a detection circuit. Then according to automatic control theory, double closed loop speed regulation system, the design parameters of analysis and calculation the use of MATLAB of Simulink of the system parameters to the set of the simulation, through the simulation won the parameters setting the basis.Keywords: reversible do speed control system; Speed loop; Current loop; Simulation regulator; MATLAB;IGBT目录绪论--------------------------------------------------------------------------------------------------------4第一章设计内容及要求---------------------------------------------5第二章系统方案选择----------------------------------------------------------------------------6 1．直流电动机的调速方案的选择-------------------------------------6 2．主电路设计--------------------------------------------------------------------------------------8第三章控制电路及驱动电路设计-------------------------------------13 3.1 控制电路------------------------------------------------------13 3.2 驱动电路------------------------------------------------------17 第四章电流调节器与转速调节器的设计-------------------------------20 4.1 调节器工程设计方法的基本思路----------------------------------20 4.2 系统主要参数的计算--------------------------------------------20 4.3 电流调节器的设计----------------------------------------------21 4.4 转速调节器的设计----------------------------------------------25 第五章其他单元电路设计-------------------------------------------28 5.1 基准电源设计--------------------------------------------------28 5.2 转速检测电路--------------------------------------------------28 5. 3 本设计采用的励磁回路------------------------------------------29第六章系统各保护电路设计-----------------------------------------32 6.1 交流侧和直流侧保护--------------------------------------------32 第七章系统仿真---------------------------------------------------37 7.1 MATLAB仿真软件介绍------------------------------------------37 7.2 仿真模型的建立------------------------------------------------39 7.3 仿真如下------------------------------------------------------39总结---------------------------------------------------------------43 设计体会-----------------------------------------------------------44 附录-------------------------------------------------------------------------------------------------------45绪论可逆轧机为单机架轧机，进行多道次钢带轧钢。
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前言直流电机在现代工业中是一种很重要的电机．它可以作电动机使用，也可以作发电机使用，此外还有其它特殊的用途。
直流电动机具有良好的起、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。
近年来，在电力电子变换器中以晶闸管为主的可控器件已经基本被功率开关器件所取代，因而变换技术也由相位控制转变成脉宽调制（PWM）；交流可调拖动系统正逐步取代直流拖动系统。
然而，直流拖动控制毕竟在理论上和实践上都比较成熟，而且我国早期的许多工业生产机械都是采用直流拖动控制系统，所以它在工业生产中还占有相当大的比重，短时间内不可能完全被交流拖动系统所取代。
从生产机械要求控制的物理量来看，电力拖动自动控制系统有调速系统、位置随动系统（伺服系统）、张力控制系统、多电机同步控制系统等多种类型，各种系统往往都是通过控制转速来实现的，因此调速系统是最基本的电力拖动控制系统。
调速系统按照不同的标准又可分为不同的控制系统。
但是，从一定角度上来说，可以把调速系统笼统的分为开环调速系统和闭环调速系统。
开环调速系统结构简单、容易实现、维护方便，但是它的静态和动态性能往往不能满足生产和控制要求。
而闭环控制系统可以很好的解决这些问题，因此在实际生产中得到了广泛的应用。
其中，转速、电流双闭环控制直流系统是性能最好、应用最广的直流调速系统。
本文为直流调速系统的设计，包括系统设计方案选择，各单元的组成，元件的参数与选择等内容！通过本系统的设计，了解运动控制在工业上的应用！目录前言 0第一章设计的介绍 (3)1.1 设计目的 (3)1.2 设计内容 (3)1.3 设计题目 (3)1.3.1 生产工艺和机械性能 (3)1.3.2 设计要求 (4)1.3.3 直流电动机参数 (4)第二章四辊可逆冷轧机的介绍 (5)第三章系统各模块及其电路设计 (6)3.1 主回路设计 (6)3.2 控制回路设计 (6)3.2.1 给定单元 (8)3.2.2 转速调节器 (8)3.2.4 反号器 (12)3.2.5 触发电路 (12)3.2.6 逻辑控制单元 (13)3.2.7 零转矩检测单元和零电流检测单元 (14)3.2.8 零封锁环节 (15)3.2.9 电流反馈与过流保护 (16)第四章系统参数设计与计算 (18)4.1 整流变压器的选择 (18)4.2 晶闸管的选择 (18)4.3 晶闸管保护措施 (19)4.4 电流互感器的选择 (19)4.5 平波电抗器的计算 (20)第五章双闭环的动态设计和校验 (22)5.1 静特性分析和计算 (22)5.2 系统动态结构参数设计 (22)5.2.1 电流调节器的设计和校验 (23)5.2.2 转速调节器的设计和校验 (25)第六章系统调试和校正 (27)6.1 系统各功能模块性能的调试与测试 (27)6.1.1 系统的相位整定 (27)6.1.2 触发器的整定 (27)6.1.3 系统的开环运行及特性测试 (28)6.1.4 速度反馈特性的测试 (29)6.1.5 调节器的调试 (30)6.1.6 电流调节器ACR的调试 (30)6.1.7 反相器AR的调试 (30)6.2 系统整体功能测试 (30)6.3 系统小结 (31)第七章总结 (32)参考文献： (33)附图 (33)第一章设计的介绍1.1设计目的运动控制系统是自动化专业的主干专业课，具有很强的系统性、实践性和工程背景，运动控制系统课程设计的目的在于培养学生综合运用运动控制系统的知识和理论分析和解决运动控制系统设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确使用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，编写设计说明书的能力。
1.2设计内容1、根据工艺要求，论证、分析、设计主电路和控制电路方案，绘出该系统的原理图（2号图纸）。
2、设计组成该电路的各单元，分析说明。
3、选择主电路的主要设备，计算其参数（含整流变压器的容量S，电抗器的电感量L，晶闸管的电流、电压定额，快熔的容量等），并说明保护元件的作用（必须有电流和电压保护）。
4、设计电流环和转速环（或张力环），确定ASR和ACR（或张力调节器ZL）的结构，并计算其参数。
5、结合实验，论述该系统设计的正确性。
1.3设计题目四辊可逆冷轧机的卷取机直流调速系统设计1.3.1生产工艺和机械性能四辊可逆冷轧机是供冷轧紫铜及其合金成卷带材之用，为提高其生产效率，冷轧机要往、返轧制其金属材料。
直到达到要求的厚度时才停止。
因此要求冷轧机左右两边的两台卷取机在从左往右的正向轧制过程中，左边一台卷取机作开卷机用，其工作在发电状态，右边一台卷取机作卷机用，工作在电动状态。
若逆向轧制（从右往左轧制），右边卷取机作开卷机，工作在发电状态，左边卷取机则作卷取机用，工作在电动状态。
两台卷取机的电动机参数完全一样，机械参数如下：带卷内径（卷筒直径）：500mm带卷外径：680~1100mm带卷最大重量：2000kg带卷最大张力：2000kg左卷取机 轧机 右卷取机图1-1 四辊可逆冷轧机原理图1.3.2 设计要求1、两台卷取机控制原理完全一样，仅设计其中一台；2、技术指标：稳态无静差，电流超调量%5≤i σ，空载起动至额定转速时的转速超调量%10≤o σ能实现快速制动。
1.3.3 直流电动机参数kw P nom 150=，v U nom 230=，A I nom 765=，min /1400r n nom =，Ω=08.0a R ，电枢回路总电阻Ω=18.0R ，电流过载倍数5.2=λ，22*5.121m N GD =。
第二章四辊可逆冷轧机的介绍图2-1 四辊可逆冷轧机四辊可逆冷轧机是生产冷轧板带典型的传统轧机。
80年代末以来，随着世界小钢厂的发展，尤其是薄板柸连铸连轧技术发展及对热带深加工的需要，四辊可逆式冷轧机成为板带小钢厂热带深加工的主要生产设备。
其装置技术水平不断发展提高。
现代串列式冷轧机及全连续冷轧机上的现代化技术，也用于可逆式冷轧机上。
并且，双机架四辊可逆冷轧机也得到发展。
现代四辊可逆冷轧机的生产及装备技术水平远远超过传统的四辊可逆式冷轧机。
四辊可逆冷轧机生产特点：1.提高生产力2.扩大产品品种规格3.提高产品质量4.提高自动化装备水平第三章系统各模块及其电路设计3.1主回路设计此系统是直流调速系统，为了获得较好的直流采用三相整流；由于生产工艺要求电机正反转，考虑到晶闸管的单向导电性，可用正反两组晶闸管反并联可逆控制系统。
其实现方式如下图：图3-1 主回路设计原理图可逆的调速系统能满足电动机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速地起动和制动，即需要电力拖动系统具有四象限运行的特性的要求。
3.2控制回路设计为了满足生产工艺对电流的电流超调量的要求，并且为了实现在允许条件下的最快起动，关键是要获得一段使电流保持为最大值Idm的恒流过程。
必需采用电流闭环调节环ACR。
为了满足生产工艺对电流的转速超调量和转速无静差的要求。
必需采用转速闭环调节环ASR。
因此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。
有环流系统中，虽然其具有反向快、过度平滑等优点，但设置几个环流电抗器终究是个累赘。
因此，对于大容量的系统，从机器生产可靠性出发，常采用既没有直流平均环流又没有瞬间脉动环流的无环流可逆系统。
而本系统的容量较大，工艺过程对系统正反转的平滑过渡特性要求不很，因而采用无环流控制可逆系统。
即当一组晶闸管工作时，用逻辑电路（硬件）根据零转矩和零电流逻辑的去封锁另一组晶闸管的触发脉冲，使它完全处于阻断状态，以确保两组晶闸管不同时工作，从根本上切断环流的通路。
因此需要增加一个控制正反组工作的逻辑控制单元DLC。
通过分析可以确定控制系统控制回路由以下几个模块组成：给定模块、转速调节器ASR、电流调节器ACR、电流反馈模块，转速反馈模块，逻辑控制单元DLC、零转矩和零电流检测单元DPT、DPZ和一个为避免元件温升和零点漂流的零速封锁单元DZS，反号器AR，电流反馈与过电流保护FBC+FA。
图3-2 控制系统框图控制系统框图如上图所示。
采用一个电流调节器和一个触发模块，并采用逻辑控制单元来协调正反组晶闸管工作。
从而达到调压调速的目的。
3.2.1给定单元有上图可知，给定单元由模拟电路组成，包含三级放大器，第一级为高倍放大器，U1都是饱和值，当给定过大时，要求限幅，由二极管控制，U1与Un*极性相同，第二级为积分器，经过RC积分输出电压变为斜坡信号，且为负相，与给定Un*方向相反，积分变化率可以用电位器RP来调节，可以调节RC来控制积分快慢。
最后一级为反向器，将U2信号反向，使与Un*一致方向变化，并且Ugi 反馈回第一级输入端，为负反馈，以决定积分终止时刻，当Ugi>= Un*时，负反馈起作用，U1很快减小，积分终止，Ugi与U2保持恒值。
图3-3 给定单元电路图3.2.2 转速调节器1、转速调节器是调速系统的主导调节器，它使转速 n 很快地跟随给定电压变化，稳态时可减小转速误差，甚至实现转速无静差。
2、对负载变化起抗扰作用。
3、其输出限幅值决定电机允许的最大电流。
4、当电机过载甚至堵转时，限制电枢电流的最大值，起快速的自动保护作用。
一旦故障消失，系统立即自动恢复正常。
考虑到ASR的上述作用和生产工艺要求系统队阶跃信号无静差,将ASR设计成PI调节器，通过有关书籍可知这样可以使系统构成一个二型系统，从而实现转速无静差。
图3-4为ASR的主体结构图．转速给定电压Un*和转速反馈电压Un经滤波后通过由放大器构成的PI调节器后生成电流给定电压Ui*输出给电流调节器。
图3-4 ASR的主体结构图其实际的实现电路如下图示：图3-5 ASR单元电路图R1、R2、C1，R3、R4、C2 构成等效的阻容滤波去除转速给定和转速反馈的纹波。
电阻R7，C4通过放大器构成PI调节器为了避免运放长期工作产生的零点漂移，并联一个大电阻R6形成准PI调节器。
场效应管Q1做开关用，当零封输入信号(Uo)接高电平时场效应管导通将输出拉至0V，二极管D1避免由于零封信号波动而使Q1意外导通。
D2,D3,RP4，RP5构成正负限幅电路。
以正向限幅为例：当运放的输出端电压经限流电阻R10后，如果电压值小于D2导通电压加RP4滑动端对地电压则线性输出否则输出D2导通将输出电压钳位在限幅值。
电容C5用于限制运放输出端电压变化过快。
3.2.3 电流调节器1、作为内环的调节器，在外环转速的调节过程中，它的作用是使电流紧紧跟随其给定电压（即外环调节器的输出量）变化。