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《西南大学》 2008年
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直流电动机动态控制的研究

周金龙  
【摘要】: 直流电动机具有良好的机械特性,能在大范围内平滑调速、起动、制动和正反转等,目前在传动领域仍占主要地位。随着新型控制器件和控制方法的不断出现,晶闸管供电的直流调速系统被广泛的应用到直流调速系统当中。对于直流调速系统来说,它在不断更新和发展,数字化的控制装置已成为直流电动机动态控制的一个重要发展趋势。 本文在分析国内外有关直流电动机动态控制研究现状的基础上,针对在起动过程中存在着振荡和超调的缺点,提出了一种两个转速环的双闭环调速系统,并对其动态控制品质做了充分的理论分析。本系统的下位机是靠两块单片机实现的,包括晶闸管触发主电路控制模块、驱动电路模块、同步信号产生电路模块、反馈传输电路模块、转速测量显示模块、转速设定模块,其中主电路采用可控硅三相半控桥式整流电路;上位机主要用VB处理得到试验数据,利用单片机存储数据,串口把要测转速值与计算机通讯,发送给PC机,连接ACCESS数据库进行存储,通过VB界面把转速随时间变化的波形显示出来。可以直观得到调速的动态特性曲线,便于做进一步的研究。 动态控制方法采用模糊自整定PID控制算法,提高了系统的动态性能,直流电动机双闭环调速系统依靠此控制算法实现调节和控制功能,使电动机在突加和突减负载的情况下,稳定在设定转速范围内;在突加和突减速的情况下,快速、稳定的调节电机转速。 本文通过大量与转速和电流环的双闭环调速系统的对比试验,分析试验结果,试验研究表明: (1)最大超调量σ%为9.8%~16%,振荡次数为1~2次,调节时间200~210ms,基本达到系统稳和快的要求。 (2)动态指标中的跟随性能指标—快速性和稳定性往往是相互矛盾的。降低了σ%则拖长了t_s;缩短了t_s提高了快速性,但往往又使σ%增大。在设计时以哪一个条件为主,则要从生产工艺要求来决定。对于要求较高的系统,还需要通过附加校正环节去解决。 (3)此外,在考虑技术指标时,还要充分注意到系统可靠性和整个装置的经济性。 此动态控制系统结构简单,成本较抵,具有一定的推广和应用价值。
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM33

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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6 本报记者 张帆 通讯员 金连升;文欣大厦的节电房卡[N];浙江日报;2005年
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3 张天水;交流永磁同步伺服电机控制器研究[D];北方工业大学;2004年
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6 刘宏楠;电梯曳引机转子位置传感器初装角自动检测方法研究[D];沈阳工业大学;2009年
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