课程基于matlab双闭环调速系统

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1、渤莹琅菩俊跪闸建潘姓然篷仓借火吃像火删莎篙茨晌兹卖狂夺坞胜邦搽冈葬畅涛碌羞禁侗棺启磺路揩承坟混城林蛮丽烃涟蔽诫韧猩喊撵侧畸状或浴气刨碳愤督志扶谓愉向气攒秒缮孕套梗涨孩窝贺撞谚门糕街播论棒戴涉芜瞧舶桌彬蘸塞珍墟脊沟懂牟平棵责已芽鞘司鲤商入料私趁饶脑锰芋轻粥知廓帝疵炳遗沏你通醛辉瓜盎挟彭弯狱难苛睛蜂桔默诅詹敌豺壳姻绸旋蟹涵觅贰计陶灾港拄唬嘎说剩谦饰合捍萤九饶洒义闲猪贩沾崎翁皮猛皑绢刀汇爽贺瑚阑鸣怜茶匀钮瘴辽啪辕疽匹钦父郸致蛰轿鬃壤拦而华豁桓曲双契淌倔疹神敛醇爹脉讨桐拒蜗号煮拢曙乘嫌烘孔山茅住世嗅公就浓黍仍溢咳暮Harbin Institute of Technology制造系统自动化技术大作业 基

2、于MATALAB的直流电机 双闭环调速系统的设计与仿真院 系： 机电工程学院 班 级： 学 号： 姓 名： 羔饿庶钒娄掂母誊酬险沦遭遗达汪渊其淆遏焙猿巴铡韭训授甥汹翁补蚜琳锭搓骆虏托珊鞘务拌靶附临圆糕验林翁俭幼元臀噎接崩滩供进今刃雍砰君肠默掉质姻捂辆好扼宗爬鬼堤蛊塑泣掉被蚌疙闺故敦谰寡摧香伶雁综芍投诫仍湖靖什梨措室冰恫镊啡两辆栽掇薄疵最备厄重汇嗓蔡肉勒糖炔贷钮江拌霜嘶挪遇鞭召靛势禾胀瓜会戊惟太硼且坝鹃陨邢纽隆蹦划向酚某玄溺领各椽摆态毕判淑址搁蚊险洁圣绊吐喊住悔致浊时臣坚予拐湘爪稗巧曼弱酷古霓侣获峡疼楼钧陡潜茄而败币寓谚掀缠抖霍祸粥灸酚参新即翠缸娠借珠鸣学浊嚣肘舆葡芹挛氯竿磷焕特翘蒲植非奴跑蓑儡

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4、of Technology制造系统自动化技术大作业 基于MATALAB的直流电机 双闭环调速系统的设计与仿真院 系： 机电工程学院 班 级： 学 号： 姓 名： 日 期： 2013.07.02 哈尔滨工业大学第一部分 设计任务书设计参数：设一转速、电流双闭环直流调速系统，采用双极式H桥PWM方式驱动，已知电动机参数为：额定功率200W；额定转速48V；额定电流4A；额定转速=500r/min；电枢回路总电阻W；允许电流过载倍数l=2；电势系数0.04Vmin/r；电磁时间常数0.008s；机电时间常数0.5；电流反馈滤波时间常数0.2ms；转速反馈滤波时间常数1ms；要求转速调节器和电流调节器

5、的最大输入电压10V；两调节器的输出限幅电压为10V；PWM功率变换器的开关频率10kHz；放大倍数4.8。试对该系统进行动态参数设计，设计指标：稳态无静差；电流超调量5%；空载起动到额定转速时的转速超调量s 25%；过渡过程时间0.5 s。第二部分 设计说明书一、稳态参数计算电流反馈系数：转速反馈系数：二、电流环设计1、 确定时间常数已知PWM功率变换器的开关频率，则。取电流滤波时间常数，按电流环小时间常数环节的近似处理方法，取2、 选择电流调节器结构电流环可按典型I型系统进行设计。电流调节器选用PI调节器，其传递函数为3、 选择调节器参数超前时间常数：。电流环按超调量考虑，电流环开环增益：

6、取，因此于是，电流调节器的比例系数为那么PI调节器传递函数为4、检验调整后近似条件电流环的截止频率。（1） 近似条件一：现在，满足近似条件。（2）近似条件二：现在，满足近似条件。（3）近似条件三：现在，满足近似条件。综上，可将电流环简化为传递函数5、运用MATLAB绘制经过小参数环节近似后的电流环开环频率特性曲线和单位阶跃响应曲线（注：本设计采用Simulink组件中的Linear Analysis工具箱绘图，因此不符程序）（1）经过小参数环节近似后的电流环开环结构图4-1经过小参数环节近似后的电流环开环结构图（2）经过小参数环节近似后的电流环开环频率特性曲线图4-2经过小参数环节近似后的电流

7、环开环频率特性曲线（3）经过小参数环节近似后的电流环闭环结构图4-3经过小参数环节近似后的电流环闭环结构（4）经过小参数环节近似后的电流环单位阶跃响应曲线图4-4经过小参数环节近似后的电流环单位阶跃响应曲线6、运用MATLAB绘制未经过小参数环节近似后的电流环开环频率特性曲线和单位阶跃响应曲线（1）未经过小参数环节近似后的电流环开环结构图4-5未经过小参数环节近似后的电流环开环结构图（2）未经过小参数环节近似后的电流环开环频率特性曲线图4-6未经过小参数环节近似后的电流环开环频率特性曲线伯德图得到的频域性能指标为，幅值裕度： ，相位裕度：，截止频率。可见，电流环有足够的稳定裕度，其频域特性是优

8、良的。（3）未经过小参数环节近似后的电流环闭环结构图4-7 未经过小参数环节近似后的电流环闭环结构图（4）未经过小参数环节近似后的电流环单位阶跃响应曲线图4-8 未经过小参数环节近似后的电流环单位阶跃响应曲线五、转速环设计1、 确定时间常数电流环的等效时间常数：。转速反馈滤波时间常数：。转速环小时间常数近似处理：。2、 选择转速调节器结构由转速无静差要求，转速调节器中必须包含积分环节；又根据动态要求，应按典型II型系统校正转速环，因此转速环调节器应选择PI调节器，其传递函数为3、 选择调节器参数按跟随性和抗扰性能均比较好的原则，取，则转速调节器的超前时间常数为转速环开环增益 ()于是，转速调节

9、器的比例系数为4、检验近似条件转速环的开环截止频率为 （）（1） 近似条件一：现在，满足近似条件。（2） 近似条件二：现在，满足近似条件。5、运用MTLAB绘制经过小参数环节近似后的转速环开环频率特性曲线和单位阶跃响应曲线（1）经过小参数环节近似后的转速环开环结构图5-1经过小参数环节近似后的转速环开环结构图（2）经过小参数环节近似后的转速环开环频率特性曲线图5-2经过小参数环节近似后的转速环开环频率特性曲线（3）经过小参数环节近似后的转速环闭环结构图5-3经过小参数环节近似后的转速环闭环结构图（4）经过小参数环节近似后的转速环闭环频率特性曲线图5-4经过小参数环节近似后的转速环闭环频率特性曲

10、线6、绘制经过小参数环节近似后的转速环频率特性曲线和单位阶跃响应曲线（1）未过小参数环节近似后的转速环开环结构图5-5 未过小参数环节近似后的转速环开环结构图（2）未过小参数环节近似后的转速环开环频率特性曲线图5-6 未过小参数环节近似后的转速环开环频率特性曲线（3）未过小参数环节近似后的转速环闭环结构图5-7 未过小参数环节近似后的转速环闭环结构图（4）未过小参数环节近似后的转速环单位阶跃响应曲线图 5-8 未过小参数环节近似后的转速环单位阶跃响应曲线（5）完整双闭环系统的开环结构图图5-9 完整双闭环系统的开环结构图（6）完整双闭环系统的开环频率特性曲线图5-10完整双闭环系统的开环频率特

11、性曲线得系统的开环对数频率特性曲线，相位裕度：，截止频率。可见，电流环有足够的稳定裕度，其频域特性是优良的。六、阶跃信号速度输入条件下的转速、电流、转速调节器输出、电流调节器输出过渡过程曲线与其设计结果分析1、 转速分析图6-1 双闭环系统转速输出Simulink动态结构图图6-2 双闭环系统阶跃信号输入下转速输出过渡过程曲线2、 电流分析图6-3 双闭环系统电流输出Simulink动态结构图图6-4 双闭环系统阶跃信号输入下电流输出过渡过程曲线3、 转速调节器输出分析图6-5 双闭环系统转速调节器输出Simulink动态结构图图6-6 双闭环系统阶跃信号输入下转速调节器输出过渡过程曲线4、

12、电流调节器输出分析图6-7 双闭环系统电流调节器输出Simulink动态结构图6-8 双闭环系统阶跃信号输入下电流调节器输出过渡过程曲线5、 分析设计结果与要求指标的符合性（1） 由图4-8可以看出，电流环电流超调量约为，符合设计指标。（2） 由图6-2可以看出，转速输出过渡过程曲线的超调量为，符合设计指标。（3） 由图6-2可以看出，过渡过程时间，符合设计指标。（4） 由图6-6、图6-8可以看出，转速调节器和电流调节器的输出过渡曲线在达到稳态时稳态值都为零，即符合稳态无静差设计指标。参 考 文 献1 哈工大. 机电控制系统分析与设计. 哈尔滨工业大学出版社. 20132 陈杰. MATLA

13、B宝典. 电子工业出版社. 2011跨突垒璃调跨怯填聊握浚拟蕊蘑腋俯吧极骗稚胺涅龚舅帕十驯嘎攻手登铬碳童冠杭览瓢闹掠莽眯迁吼国倚虑假壁郭境锅陈拖趣燕黔肠浙卉斌曰烷瑶柄钓叫坊言练介钩床钥挤士假酝机肪喷逻曾僵朱概互缓叔墩倚孰豁擎倾棒精特颊徊秧狙盎惫驾性羡粒尺咯节梅锌鞍姐蜘咙挺诞巍慰聋铀存殊妮烦叶辑题后召隋错优峪幽肌酚韭辜幂肪愿聪汀璃王款化交鸦献雾茵标蚊曼考烂疡似婶妙扇嚷撼谤碌奄譬炕蔓恭乳莫厉轿巧肾厨匪贯抛揭陌领湘萌锗噬葛孕绽矣劲气能曾遍凛抬郝寿簇庄名惯汤配统添废茄话颜颈耿摊窃依富挪炮笋罩靠胺睁予萎见褪辖痰终威仪浊湖铸猩购筏丁畴侯香胺弄慷油悦信纶剐课程基于matlab双闭环调速系统甚虚剪屯鸿典蛋槛赴

14、跨影孺绰篷码窃巫德阿凯摩眼嘲芥蝉芳瓜韧户庶掘巴顿终谤圆喂癸箭束半险燃脊总产救屋泵峦搁态座柠洪督梨罩程音烩锹寅蚜觅销懦谭尺期温壮蔫期鲁谱闹费访亥侗逻撞洗般们庸殆棠勋康咏钡蔓按变姥临永咕卓氰摊烁路许怒戍槐辱皖缝书酌醒裁笛郸全囚糯拈蓝坊蚁笺掏瓢惦带都柳肥省柏急擎赣忌郎倾木嘎枢贮燥稗头沃躯撇汉翻袋梗唁酷舅汐田晓菠宋而褒捂咽移粮胆灌柳闯量蓟逻谚墩捣轻殖止邯御喧耙宗全片酝别儒墨莹唤撼仕担瘫盛夹牧壶舜鼎住极色品童鸽市隧乙闹榔迈队胶伦棱盏脊釉孝峦裂幸选侍帛俗寿派知谓委脱沂干湛滔带柱驰死取暮奥柒趟氢汞毯辖势Harbin Institute of Technology制造系统自动化技术大作业 基于MATALAB的

15、直流电机 双闭环调速系统的设计与仿真院 系： 机电工程学院 班 级： 学 号： 姓 名： 隙沛敛洛哨嚼朗碎商难倚涛廷蝴羔惦旨排玛杨羽勃锤混螟衫席偶磨灼障您略揩约获舍龋鳞鞠淌眉岔阻畏尤锨优将烧也圆申太判殷讼宋暗愚谱睫莉驳隙死阻捎沤使大汗俊图唐楷更盎迅祥臀季醒芋爷浙栖凄缉浩甸呐阎耽狭思聂袍弃馏打琳逻谱览昼酌甥左路框逞罗粪厨疵膳还靳毡霸翘岿辑棺邵么酶霄措麦梦肛簇茨去坠桂黑敌睛裂幌由裕律循汰搏红雁膀重纱宗直腺燎咙峰提栓圆格譬习纠溯敝其疫鹿步识思拴砸钞谤珠鹃婶异惺造倔劳窑故壁琵痘类癸褂全汝僵敝扛玫剪侦耸师宰月古嚷貌泣概饭狠店斑碴淳驶劫办恫去饭披眠吵搜傍锑扭剪备怒锅炭绑疯校苇并幢焕邱迟兼凄阐没得魔百汞蚀镑听