双闭环V-M调速系统设计与MATLAB仿真

"电力拖动自动控制系统课程设计题目" 在电力拖动自动控制系统中，课程设计主要涉及双闭环V-M调速系统，这是一个典型的直流电机调速系统，它包含电流环和速度环两个闭环控制。设计任务是根据已知电动机参数和系统要求，设计主电路、电流调节器和转速调节器，并对设计方法进行分析比较。 首先，设计题目给出的电动机参数包括额定功率、额定电压、额定电流、额定转速以及电枢电阻和电感等。三相全控桥式整流电路用于电源与电动机之间转换，整流装置内阻和平波电抗器的电阻也需考虑。在不考虑稳定性的情况下，电流调节器（ACR）和转速调节器（ASR）都采用PI控制器，设定有各自的输出限幅值，最大给定电压，调速范围，静差率，堵转电流，以及临界截止电流等参数。 设计指标主要包括电流超调量、转速超调量和过渡过程时间，这些都是评价控制系统性能的关键指标。电流超调量要求不超过5%，转速超调量不超过10%，而从空载起动到额定转速的过渡过程时间需小于0.5秒。 设计要求分为两部分：一是使用工程设计方法和西门子调节器最佳整定法来决定调节器的结构并选择参数；二是对这两种方法进行分析比较，并绘制系统原理图和动态结构图。此外，还要求利用MATLAB/Simulink进行仿真验证。 工程设计方法遵循先内环后外环的原则，首先设计电流环，然后设计速度环。电流环的设计包括电动势系数和转矩系数的计算，以及机电时间常数的确定。转速环设计则要考虑转速反馈系数和电流反馈系数的选取，以确保系统的稳定性和动态性能。 在实际操作中，MATLAB/Simulink工具可以用来搭建系统模型，通过模拟运行观察系统响应，调整参数以达到预期的性能指标。这一步骤对于理解系统动态行为、优化参数设置至关重要。 电力拖动自动控制系统课程设计是一个综合性的任务，涵盖了电气工程、自动控制理论以及计算机仿真等多个领域的知识，旨在训练学生解决实际工程问题的能力，提升他们对控制系统设计和分析的技能。