5课设任务书5-微机控制直流伺服三环系统设计

一、设计题目

题目5：微机控制直流伺服三环系统设计

二、目的意义

直流传动系统的主要优点是控制特性优良，能在很宽的范围内平滑调速，调速比大，起制动性能好，定位精度高。本课程设计是自动化专业学生在学完专业课程“电机与运动控制系统”之后进行的一项实践性教学环节。通过此环节，使学生能结合已完成的基础课、技术基础课和专业课对“电机与运动控制系统”课程的主要内容进行较为综合的实际运用，进一步培养学生应用所学的理论知识解决实际设计问题的能力，初步掌握设计的方法和步骤，增强查阅资料、分析问题和解决问题的能力，以及刻苦钻研的工作作风和严肃认真的工作态度。为毕业设计和将来从事实际工作奠定基础。

三、电动机参数和设计要求

三闭环调速系统是工业生产中重要的拖动控制系统，应用很广泛。本专业学生应充分掌握位置速度和电流双闭环控制系统的结构、系统构成、设备及器件选择、参数整定计算以及绘制系统电路原理图等内容，并能用先进控制器实现控制策略

（一） 基本参数

直流电动机：额定功率 PN1.5kW，UN165V，IN11.5A，nN1000r/min，电枢回路总电阻Rrec2.4，电动势系数Ce0.144

（二） 设计要求

1. 采用三环全数字式控制方式，即位置环、速度环和电流环；由大功率晶体管脉宽调制放大器给电动机供电

2. 稳态指标：调速范围宽D=20、静差率

5%、稳态无静差、定位无静差

2. 动态指标：起制动性能好、定位过程无超调量、；理想空载起动到额定转速时的转速超调量

3.系统具有过流、过压、过载、过热保护

四、 设计内容

（一）主回路选择和计算 1. 选择整流变压器

包括：选择整流器（建议选三相全控桥）、变压器二次电压计算、二次相电流I2和一次相电流I1

1

计算、变压器容量计算。

2．功率器件及驱动器件的选择 3．电路保护环节的选择和计算 （二）输入输出通道及其接口设计

包括：电流反馈通道、转速反馈通道、位置反馈通道； 控制输出通道、伺服系统给定输入通道； 微型计算机选择。

（三）系统的软件结构

控制算法设计：电流环控制器设计、速度环控制器设计、位置环控制器设计

（四）绘图

画出控制系统电路原理图（包括主电路和控制电路，采用标准图纸打印）。

（五）设计报告（说明书）要求

1. 论述全面，叙述简洁，层次分明，书写清楚，图形、符号、曲线、数据等符合规范； 2. 有完整的设计说明、计算过程和系统工作原理； 3. 图纸清晰，规范，使用标准A×号图纸；

4. 封面、任务书、图纸、须打印；课设报告摘要、正文、参考文献可手写或打印，统一为A4纸；

5. 报告字数不少于4000字(不含图纸)。中、英文摘要（各200字左右），关键字（3～5个）， 列出参考文献（格式规范）；

6. 装订：页面左侧装订。装订顺序：封面，任务书，中、英文摘要，目录，正文，参考文献，附录1：电气元器件明细表，附录2：控制系统电路原理图。

五、设计时间

2015——2016学年 第2学期 第16、17周

2016-6-10

注:学号尾数为4、9的同学选该题

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