双闭环V-M调速系统设计与参数优化

该文档是关于电力拖动自动控制系统课程设计的一个项目，主要涉及双闭环V－M调速系统的详细设计。在这个设计中，学生需要完成一个基于晶闸管供电的双闭环直流调速系统，确保系统在稳态运行时无静差，同时限制电流超调量不超过5%，转速超调量在空载启动至额定转速时不超过10%。设计任务包括确定转速调节器（ASR）和电流调节器（ACR）的结构及参数，计算晶闸管和平波电抗器的相关参数，并绘制系统的电路原理图和动态结构图。 双闭环V－M调速系统是一种广泛应用的直流电机调速系统，由速度环和电流环组成。速度环用于控制电机的转速，电流环则用于保持电枢电流稳定，两环相互配合，以实现快速响应和高精度的调速。在这个设计中，直流电动机的参数如电压、电流、额定转速等已被给出，同时给出了晶闸管装置的放大系数、电枢回路总电阻以及动态时间常数等关键数据。 设计任务的难点在于如何选择和设定ASR和ACR的参数，以满足系统性能指标。ASR通常采用PI控制器，需要调整比例和积分增益以确保无静差运行，而ACR则需要限制电流超调，可能采用P或PI控制器。设计者需要根据电机特性和控制要求，通过理论分析和仿真计算来确定这些参数。 此外，晶闸管的电压和电流定额计算是保证其安全运行的关键，必须确保在最大工作条件下不会超过其额定值。平波电抗器的作用是减小电流脉动，提高直流侧电压的平稳性，它的计算涉及到系统电流特性和滤波效果。 整个设计过程分为多个阶段，包括了解任务、查阅资料、系统分析、参数计算、电路设计以及撰写报告。通过这个设计，学生将深化对电力拖动自动控制系统的理解，提升工程实践能力，并掌握双闭环调速系统的设计方法和步骤。 关键词涵盖了双闭环调速系统的核心元素，包括ASR、ACR和晶闸管，强调了设计的重点和核心技术。设计报告的目录显示，内容将详细讨论系统的组成、电路原理和动态结构，以及ASR和ACR的具体设计方法，最后还将总结设计成果和个人体会。