名称 基于MATLAB的双闭环调速系统设计与仿真
设计内容和意义 摘要 转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能很好、应用最广的直流调速系统。根据晶闸管的特性，通过调节控制角α大小来调节电压。基于设计题目，直流电动机调速控制器选用了转速、电流双闭环调速控制电路。在设计中调速系统的主电路采用了三相全控桥整流电路来供电。本文首先确定整个设计的方案和框图。然后确定主电路的结构形式和各元部件的设计，同时对其参数的计算，包括整流变压器、晶闸管、电抗器和保护电路的参数计算。接着驱动电路的设计包括触发电路和脉冲变压器的设计。最后，即本文的重点设计直流电动机调速控制器电路，本文采用转速、电流双闭环直流调速系统为对象来设计直流电动机调速控制器。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，二者之间实行嵌套联接。从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称做外环。这就形成了转速、电流双闭环调速系统。先确定其结构形式和设计各元部件，并对其参数的计算，包括给定电压、转速调节器、电流调节器、检测电路、触发电路和稳压电路的参数计算然后最后采用MATLAB/SIMULINK对整个调速系统进行了仿真分析，最后画出了调速控制电路的电气原理图。
。
二选题依据
电机自动控制系统广泛应用于机械，钢铁，矿山，冶金，化工，石油，纺织，等行业。这些行业中绝大部分生产机械都采用电动机做原动机。有效地控制电机，提高其运行性能，对国民经济具有十分重要的现实意义。
20世纪90年代前地大约50年的时间里，直流电动机几乎是唯一的一种能实现高性能拖动控制的电动机，直流电动机的定子磁场和转子磁场互相独立并且正交，为控制提供了便捷的方式，使得电动机具有优良的启动，制动和调速性能。尽管近年来直流电动机不断受到交流电动机及其他电动机的挑战，但至今直流电动机仍然是大多数变速运动控制和闭环位置伺候控制首选。因为它具有良好的线性特征，优异的控制性能，高效率等优点。直流调速仍然是目前最可靠，精度最高的调速方法。
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。并应用MATLAB软件对设计的系统进行仿真和校正以达到满足控制指标的目的。
2.国内外主要参考文献(列出作者、论文名称、期刊名称、出版年月)。
王华强.直流电机调速系统的工程设计方法的探讨.荆门职业技术学院学报.2002,7(3):32-39
胡贞,魏丽娜,宋正勋.直流电动机双闭环调速系统仿真研究.长春光学精密机械学院学报.2000,23(2):37-39
陈伯时．电力拖动自动控制系统．第2版．机械工业出版社，2001：48-5424－287656-5776-86
韩璐.直流电动机双闭环调速系统及其SIMULINK的仿真.船海工程.,(2):30-33
于桂珍.调节器的工程设计方法.长春光学精密机械学院学报.2000,23(2):48-51
薛定宇．反馈控制系统设计与分析——MATLAB语言应用．清华大学出版社，2000：2-344-47214-221
张晓华．控制系统数字仿真与CAD．机械工业出版社，1999：43-72156-160
WilliamL.Brogan,Ph.D.ModernControlTheory．NewJersey：Prentice-Hall，Inc，1985
三研究内容
本次设计主要运用了MATLAB/Simulink模拟直流电机的起动运行情况，了解直流电机调速系统的功能，设计出直流电机双闭环调速系统的主回路模型、研究当前一些新的控制算法，在MATLAB/Simulink下设计一种性能优良的直流电机调速系统，并进行相关仿真实验。
四研究方案
1.以MATLAB/Simulink为主要软件平台。
2.对直流电机双闭环调速系统进行仿真
3.分析仿真结果。
4.总结所得结果的规律。
5.软件框图设计.
6.完成方案设计。
五工作进度的大致安排
序号
设计(论文)各阶段名称
日期
1 资料查阅、熟悉课题并准备开题报告 1～2周
2 确定系统框架并开始搭建总体框架 3～4周
3 画出设计框图，制定设计方案 5～6周
4 毕业实习 7～10周
5 整理资料，撰写论文，科技翻译 11～13周
6 完善设计和论文，准备答辩 14周
7 交论文，答辩 15～16周
六设计成果
1、MATLAB能对直流电机进行仿真。
2、12000字设计论文一篇。
3、3000字的英文翻译。
指导教师意见
指导教师签名：日期：
系教学委员会意见
主任签名：日期：
