自动控制系统课程设计

课程设计任务书（第1组）

一、 设计题目与设计要求

1. 带电流截止负反馈的晶闸管直流单闭环调速系统设计 2. 技术数据

1) 直流电动机的额定参数为60 kW、220V、305A、1000 r/min，电枢电

阻Rs＝0.066Ω，电机过载系数为λ＝1.5，系统总电感为2.16mH。 2) 电枢回路总电阻可取为R=Ra+Rrec=0.18Ω，系统总飞轮矩GD2=78

N·m。

3. 设计要求

试设计闭环系统，使系统达到静态指标D＝20，S<5%，动态性能指标为相位裕量γ≥60°，并使系统可以在阶跃给定信号下直接启动。

二、 设计内容

1. 调速的方案选择

1) 系统的结构选择；

2) 确定直流调速系统的总体结构框图。

2. 主电路的设计（包括整流变压器、晶闸管、平波电抗器等） 3. 晶闸管触发电路的设计

4. 控制电路的设计计算（主要有给定电源和给定环节的设计计算、转速检

测环节、电流截止负反馈环节的设计与计算、调速系统的稳态参数计算等）

5. 单闭环直流调速系统的动态设计（即根据所给的动态性能指标设计和确

定调节器及其参数）

三、 系统的计算机仿真

采用MATLAB中的simulink工具箱对系统在阶跃输入和负载扰动情况下的动态响应（主要为转速和电枢电流）进行仿真。 四、 设计提交的成果材料

1. 设计说明书一份；

2. 直

《电力拖动自动控制》

课程设计报告

专 业： 自 动 化 班 级： 一 学号：20090220105 学生姓名： 丁大磊 时 间：12年12月31日～13年1月8日

―――――――以下指导教师填写――――― 分项成绩：出勤 设计报告 总成绩： 指导教师：

一、 序言

（a）设计的目的和意义：

电力拖动自动控制系统课程设计与综合实验是工业电气自动化专业的一门专业课程，它是一次综合性的理论与实践相结合的训练，也是本专业的一次基本技能训练，其主要目的是：

1、理论联系实际，掌握根据实际工艺要求设计电力拖动自动控制系统的基本方法。 2、对一种典型的双闭环调速自动控制系统进行综合性的分析设计，掌握各部件和整个系统的设计调试步骤、方法及操作实际系统的方法。加强基本技能训练。

3、掌握参数变化对系统性能影响的规律，培养灵活运用所学理论解决控制系统中各种实际问题的能力。

课 程 设 计 报 告 书

题 目：电气传动自动控制系统 报告人：王宗禹 学 号： 1043031325 班 级： 2010级34班 指导教师： 肖勇 完成时间： 2013年 7月日 同组人： 王大松

秦 缘 龚 剑

电气信息学院专业实验中心

一．设计任务 1．设计目标：

（1）系统基本功能：该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，系统在工作范围内能稳定工作

（2）已知条件：

（3）稳态/动态指标:

静态： s% ≤ 5% D = 3

动态： ?i% ≤ 5% ?n% ≤ 10%

(4) 期望调速性能示意说明:静差率小于5%，调速范围D=3. （5）系统电路结构示意图：

2.客观条件：

（1）使用设备列表清单及主要设备功能描述：

二．系统建模（系统固有参数测定实验内容）

1.实验原理

（1）变流电源内阻Rn的测定： a.电路示意图如下：

可以等效如下：

b.利用伏安法可以测出内阻R n的大小

电力拖动自动控制系统课程设计指导书

一、 本课程的目的与作用

电力拖动自动控制系统课程设计与综合实验是工业电气自动化专业的一门专业课程，它是一次综合性的理论与实践相结合的训练，也是本专业的一次基本技能训练，其主要目的是：

1、理论联系实际，掌握根据实际工艺要求设计电力拖动自动控制系统的基本方法。

2、对一种典型的双闭环调速自动控制系统进行综合性的分析设计，掌握各部件和整个系统的设计调试步骤、方法及操作实际系统的方法。加强基本技能训练。

3、掌握参数变化对系统性能影响的规律，培养灵活运用所学理论解决控制系统中各种实际问题的能力。

4、培养分析问题、解决问题的独立工作能力，学会实验数据的分析与处理能力及编写设计说明书和技术总结报告的能力。为下学期毕业设计作准备。

5、通过设计熟练地查阅有关资料和手册。

二、设计内容

本课程设计的对象是：

直流电机：185W，220V，1.2A，1600转/分。 直流测速机：10W，10V，0.2A，1900转/分。 要求设计一个直流双闭环调速系统。其主要内容为： 1、测定综合实验中所用控制对象的参数（由实验完成）。

2、根据给定指标设计电流调节器和转速调节器，并选择调节器参数和具体

实现电路。

3、按设计结果组成系

西 南 交 通 大 学 本科毕业设计（论文）

水箱自动控制系统设计

年 级：2004级. 学 号：20040985 姓 名：刘凯

专 业：机械设计制造及其自动化 指导老师：肖世德

2008年06月

西南交通大学本科毕业设计(论文) 第I页

院 系 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 2004级 姓 名 刘凯 题 目 水箱自动控制系统设计

指导教师

评 语

第八节 楼宇自动控制系统

目 录

第八节 楼宇自动控制系统 ................................................. 3

8.1概述 ............................................................. 3

8.1.1 系统描述 ................................................... 3 8.1.2 设计范围 ................................................... 3 8.1.3 设计目标 ................................................... 4 8.1.4 设计原则 ................................................... 5 8.1.5 设计依据 ................................................... 6 8.2 系统介绍 ...........................................

西 南 交 通 大 学 本科毕业设计（论文）

水箱自动控制系统设计

年 级：2004级. 学 号：20040985 姓 名：刘凯

专 业：机械设计制造及其自动化 指导老师：肖世德

2008年06月

西南交通大学本科毕业设计(论文) 第I页

院 系 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 2004级 姓 名 刘凯 题 目 水箱自动控制系统设计

指导教师

评 语

西 南 交 通 大 学 本科毕业设计（论文）

水箱自动控制系统设计

年 级：2004级. 学 号：20040985 姓 名：刘凯

专 业：机械设计制造及其自动化 指导老师：肖世德

2008年06月

西南交通大学本科毕业设计(论文) 第I页

院 系 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年 级 2004级 姓 名 刘凯 题 目 水箱自动控制系统设计

指导教师

评 语

开 题 报 告

设计题目：水塔水位自动控制系统的设计

主要研究内容：

水塔水位自动控制系统采用传感器或电极检测水位，水位低于下限水位A时，启动水泵抽水；水位高于上限水位B时，水泵停止抽水，实现水塔水位的自动控制，并能自动完成上水与停水的全部工作循环，保证水塔的水位高度始终处于较理想的范围。

主要技术指标或研究目标：

本设计的相关技术数据：电源电压220伏，电源频率50赫兹。要求：系统工作稳定、结构简单、制造成本低、灵敏度高。本系统采用分立元件实现控制系统的设计。能利用所学知识进行分析与设计，进一步加深和巩固课本所学知识，学会分析电路、设计电路的方法与步骤，培养综合运用知识的能力。

基本要求：

（1）控制系统整体方案的可行性分析。 （2）工作原理与电路设计。 （3）元器件的选择

（4）绘制设备示意图和系统原理图 （5）编制设计说明书

摘 要

在工农业生产过程中，经常需要对水位进行测量和控制。水位控制在日常生活中应用也相当广泛，比如水塔、地下水、水电站等情况下的水位控制。而水位检测可以有很多种实现方法，如机械控制、逻辑电路控制、机电控制等。本文采用分立元件实现控制系统的设计，在水箱上安装一个自动检测水位装

电力拖动自动控制系统课程综述

电力拖动自动控制系统课程综述

姓 名：宋文钦

学 号：0705071040

班 级：自动化（1）班

一、 课程简介

电力拖动实现了电能与机械能之间的能量变换，而电力拖动自动控制系统——运动控制系统的任务是通过控制电动机电压、电流、频率等输入量，来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量，使各种工作机械按人们期望的要求运行，以满足生产工艺及其他应用的需要。工业生产和科学的发展，对运动控制系统提出新的更为复杂的要求，同时也为研制和生产各类新型控制系统提供了可能。

现代运动控制技术以各类电动机为控制对象，以计算机和其他电子装置为控制手段，以电力电子装置为弱电控制强电的纽带，以自动控制理论和信息处理理论为理论基础，以计算机数字仿真和计算机辅助设计为研究和开发的工具。由此可见，现代运动控制技术已成为电机学、电力电子技术、微电子技术、计算机控制技术、控制理论、信号检测与处理技术等多门学科相互交叉的综合性学科。

电力拖动自动控制系统是电气工程及其自动化专业的必修课。电力拖动自动控制系统课程的内容包括闭环控制的直流调速系统、多环控制的直流调速系统、可逆调速系统、直流脉宽调速系统和位置随动系统。使学生掌握经典直流调速系统的基本概念、基本原理和