V-M双闭环直流调速系统设计与仿真

"电力拖动运动控制系统课程设计" 本次课程设计的目标是构建一个不可逆V-M双闭环直流调速系统，该系统广泛应用于需要精准调速和快速正反转的电力拖动场景。直流电机因其出色的启动、制动性能以及平滑调速能力而被青睐。在实际操作中，为了实现稳定的转速控制，双闭环系统因其良好的抗干扰能力和控制稳定性成为首选。 设计任务的核心是采用三相全控桥式整流电路，这种电路的优势在于其输出的直流电流谐波小，脉动小，电流连续性好，能够提供稳定的直流电源，降低电机运行时的脉动转矩，从而确保系统的稳定性和减少电机损耗。 设计流程包括以下几个关键步骤： 1. 系统总体结构设计：首先需要确定整个系统的架构，包括主电路和控制电路的设计。主电路由三相全控桥整流器构成，负责将交流电转换为直流电。控制电路则涉及电机的励磁和速度控制。 2. 电路设计：具体包括主电路设计，如三相全控桥整流电路；给定电压设计电路，用于设定电机期望速度；他励直流电动机励磁回路设计，确保电机磁场稳定；以及控制电路设计，用于实现闭环控制。 3. 调节器设计：电流调节器（ACR）和速度调节器（ASR）是双闭环控制系统的关键。ACR负责保持电机电流恒定，而ASR确保电机转速按需调整。设计时需要确定时间常数，选择合适的调节器结构，计算参数并校验近似条件，最后计算调节器的电阻和电容。 4. 系统仿真：使用MATLAB进行系统动态模型的仿真，以验证设计的正确性和性能。仿真结果应符合设计要求，展示系统的响应特性。 5. 总结与文献引用：在完成设计后，需要总结设计思路、过程和结果，并引用相关的技术资料作为理论支持。 通过这样的课程设计，学生将深入理解电力拖动系统的工作原理，掌握双闭环调速系统的设计方法，以及如何运用MATLAB进行系统仿真，这对于理解和提升在实际工程中的应用能力至关重要。