电气测量综合控制新版专业系统设计学生版.doc

1.技术数据
系统用线性集成电路运算放大器作为调整器转速、电流无静差直流控制系统，主电路由晶闸管可控整流电路供电V-M系统，各设计具体参数以下：
设计1：某晶闸管供电双闭环直流调速系统，整流装置采取三相桥式电路，基础数据以下直流电动机：额定电压，额定电流，额定转速，电动机电势系数，许可过载倍数。
晶闸管装置放大系数：
电枢回路总电阻：
时间常数：
滤波时间常数Ton=Toi=0.0035s
电流反馈系数：
转速反馈系数：
设计要求：
1）稳态指标：无静差；
2）动态指标：电流超调量；空载起动到额定转速时转速超调量。
设计2：某双闭环直流调速系统，采取晶闸管三相桥式全控整流电路供电，基础数据以下：
直流电动机=220V，=136A，=1460r/min，电枢电阻=0.2Ω，许可过载倍数λ=1.5；
晶闸管装置=0.00167s，放大系数=40；
平波电抗器：电阻、电感；
电枢回路总电阻R=0.5Ω；电枢回路总电感L=15mH；
电动机轴上总飞轮惯量GD2=22.5N·m2；
电流调整器最大给定值=10.2V，转速调整器最大给定值=10.5V；
电流滤波时间常数=0.002s，转速滤波时间常数=0.01s。
设计要求：
1）稳态指标：转速无静差；
2）动态指标：电流超调量；空载开启到额定转速转速超调量。
设计3：某晶闸管供电双闭环直流调速系统，整流装置采取三相桥式电路，基础数据以下直流电动机：额定电压，额定电流，磁极对数P=2，额定转速，电动机电势系数，许可过载倍数。
晶闸管装置放大系数：
电枢回路总电阻：，电枢绕组电阻Ra=0.112Ω，L∑＝37.22mH(电枢电感、平波电感和变压器电感之和)；
时间常数：
滤波时间常数Ton=Toi=0.00235s
电流反馈系数：
转速反馈系数：
设计要求：
1）稳态指标：转速无静差；
2）动态指标：电流超调量；空载开启到额定转速转速超调量。
设计4：采取晶闸管三相桥式整流,电机参数：额定电压，额定电流，磁极对数P=2，额定转速，电动机电势系数，许可过载倍数。
电枢绕组电阻，L=15mH
主电路总电阻
晶闸管装置放大系数：
滤波时间常数,
电流调整器最大给定值 =10V，转速调整器最大给定值 =10V。
设计要求：
1）稳态指标：转速无静差；
2）动态指标：电流超调量；空载开启到额定转速转速超调量。
设计5：直流电动机设计双闭环直流晶闸管调速系统，技术要求以下：直流她励电动机：功率，额定电压，额定电流，磁极对数P=1，，电枢绕组电阻，电路总电阻，（电枢电感、平波电感和变压器电感之和），电磁系数，。电磁时间常数，机电时间常数，滤波时间常数，过载倍数λ＝1.5，电流调整器最大给定值 =8V，转速调整器最大给定值 =10V。
设计要求：
1）稳态指标：转速无静差；
2）动态指标：电流超调量；空载开启到额定转速转速超调量。
设计6:某晶闸管供电双闭环直流调速系统，整流装置采取三相桥式电路，基础数据以下
直流电动机： 、 、 ，，许可过载倍数。
晶闸管装置放大系数：
电枢回路总电阻：
时间常数：
电流反馈系数：
转速反馈系数：
设计要求：
稳态指标：无静差；
动态指标：电流超调量；空载起动到额定转速时转速超调量。

2. 设计内容
1）依据题目标技术要求，分析论证并确定主电路结构形式和闭环调速系统组成，画出系统组成原理框图。
2）调速系统主电路元部件确实定及其参数计算。
3）控制电路选型设计，其中电流调整器和转速调整器中电阻=学号最终两位数字，（假如最终两位<10，则在学号最终两位数字基础上加上+20）。
4）动态设计计算：依据技术要求，对系统进行动态校正，确定ASR调整器和ACR调整器结构形式及进行参数计算，使调速系统工作稳定，并满足动态性能指标要求。
5）绘制V—M双闭环直流不可逆调速系统电气原理图。
6）双闭环直流调速系统仿真实现（选作）：采取MATLAB中Simulink软件对整个调速系统进行仿真研究，对计算得到调整器参数进行校正，验证设计结果正确性。将Simulink仿真模型，和开启过程中电流、转速波形图附在设计说明书中。
3.设计要求
1）该调速系统能进行平滑地速度调整，负载电机不可逆运行，含有较宽地转速调速范围，系统在工作范围内能稳定工作。
2）系统静特征良好，无静差。
3）动态性能指标：满足对应题目标动态性能指标。
4) 调速系统中设置有过电压、过电流保护。
5) 主电路采取三相全控桥。
4. 课程设计汇报要求
课程设计说明书应严格按统一格式打印，资料齐全，果断杜绝剽窃，雷同现象。满足以下要求：
1）要求在课程设计答辩时提交课程设计汇报。
2）汇报应包含以下内容：
A、系统各步骤选型：主回路方案确定、控制回路选择、关键电气设备计算和选择系统参数计算。
B、系统设计、调试过程介绍，在调试过程中出现问题，处理措施等；
C、画出一张具体电气原理图
D、课程设计总结。包含此次课程设计过程中收获、体会，和对该课程设计意见、提议等；
E、设计中参考文件列表；
F、汇报使用A4纸打印，全文不少于字。
5. 参考资料
[1] 阮毅，陈维钧. 运动控制系统[M] .北京：清华大学出版社，.
[2] 王兆安，刘进军.电力电子技术[M]，第5版.北京：机械工业出版社，.
[3] 胡寿松.自动控制原理[M]，第6版.北京：科学出版社，
[4] 辜承林、陈乔夫.电机学[M]，第3版. 湖北武汉：华中科技大学出版社，．
[5] 阮毅，陈伯时. 电力拖动自动控制系统-运动控制系统[M],第4版. 北京:机械工业出版社, .
6. 设计进度（05月18日至05月29日）
时 间
设计内容
05月18日~05月19日
部署设计任务、查阅资料
05月20日~05月21日
方案论证及总体设计
05月22日~05月23日
系统电路分析和设计
05月24日~05月26日
系统电路设计和仿真
05月27日~05月28日
撰写课程设计汇报
05月29日
课程设计答辩