电动游览车调速控制系统设计毕业论文.doc

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1、电动游览车调速控制系统设计毕业论文目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2直流调速国内外现状21.3本课题研究内容和结构安排3第2章串励电动机的特性及其建模42.1直流电动机的分类42.2串励电动机的运动特性52.3串励电动机的数学模型的建立72.4本章小结9第3章直流电动机的调速及其双闭环控制103.1晶体管脉宽调制的直流调速系统103.2开环调速系统存在的问题123.3转速负反馈直流调速系统及转速检测系统123.4电流截止负反馈143.5转速电流双闭环调速系统173.6本章小结21第4章串励

2、电动机的正反转及回馈制动224.1串励电动机的正反转及实现224.2串励电动机的回馈制动244.3本章小结27第5章MATLAB双闭环直流脉宽调速系统的仿真285.1串励直流电动机模型在MATLAB中的实现285.2开环直流调速控制系统与仿真315.3直流调速双闭环控制系统仿真345.4本章小结38结论39参考文献40I致谢42附录1开题报告43附录2文献综述47附录3中期报告50附录4外文文献翻译57附录5外文文献66II第1章绪论第1章绪论1.1课题背景电动车是以电池为动力的车辆[1]。近几年来，由于能源危机和环境

3、污染两大问题的日益严重，加之科学技术的飞速发展电动车自身难点的不断解决，使电动车具有更多突出的优点。随着我国人民生活水平的不断提高，以及国家推动消费的各项政策出台，旅游业不断繁荣。电动游览车作为旅游观光用车，市场需求量不断加大，因而对于电动游览车核心部分——直流电动机的调速系统的开发与研究具有较大的可行性及较高的经济价值。而对于可调速的传动系统，可以分为直流调速和交流调速。近几年虽然交流调速飞速发展，逐渐有赶超并代替直流调速的趋势。但是直流调速理论基础是经典控制理论，而交流调速主要依靠现代控制理论。经典控制理论是现代控

4、制理论的基石，直流调速的研究同样也是交流调速研究的前奏。首先应该更好地掌握直流拖动控制系统。直流电动机的调速的方法有：调节电枢供电电压U、减弱励磁磁通F、改变电枢回路电阻R。对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速(即电机额定转速)以上作小范围的弱磁升速。因此，自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主。最初的直流调速系统是采用恒定的直流电压向直流电动机电枢供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调

5、速。这种方法简单易行，设备制造方便，价格低廉。但缺点是效率低、机械特性软、不能在较宽范围内平滑调速，所以目前极少采用。50年代末出现的晶闸管，它具有体积小、响应快、工作可靠、寿命长、维修简便等一系列优点，采用晶闸管供电，不仅使直流调速系统经济指标上和可靠性有所提高，而且在技术性能上也显示出很大的优越性。因而，晶闸管直流调速系统迅速发展，晶闸管变流技术也日益成熟，直流调速系统更加完善。77第1章绪论直流调速系统凭借优良的调速特性，调速平滑、范围宽、精度高、过载能力大、动态性能好和易于控制等优点，能满足生产过程自动化系统中

6、各种不同的特殊运行要求，所以在电气传动中获得了广泛应用。至今在金属切削机床、轧钢、矿山采掘、纺织、造纸机等需要高调速性能的各类可控电力拖动生产机械大多采用直流传动，直流调速到目前为止仍是调速系统的主要形式。由于在单闭环系统中不能随心所欲地控制电流和转矩的动态过程。因此采用转速、电流双闭环直流调速系统来获得优良的静、动态调速特性。从起动和抗扰两个方面分析其性能和转速与电流两个调节器的作用，计算调节器参数以达到转速电流双闭环控制要求。1.2直流调速国内外现状目前，我国的直流调速控制主要在以下几个方面进行着研究．1．提高调速

7、的单机容量．我国现有最大单机容量比国外单机容量小的多。2.提高电力电子器件的生产水平，增加品种．3.提高控制单元水平．目前国内使用较多的仍然是小规模集成运放和组件构成的调速控制系统，触发装置甚至仍是分立元件的。目前，国外的第四代产品以微处理器为基础，具有控制、监视、保护、诊断及复原等多种功能．近年来，各国学者正致力于无速度传感器控制系统的研究，利用监测定子电压、电流等容易测量的物理量进行速度估算，以取代速度传感器，这种控制方式不需要监测硬件，也免去了传感器带来的环境适应性、安装维护等麻烦，提高了系统的可靠性，降低了成本

8、，引起了国内外学者广泛的兴趣。目前，国外主要电气公司，如德国的西门子公司、日本的三菱公司、东芝公司、美国的GE公司等，均已开发出全数字直流调速装置，有成熟的系列化、标准化、模块化的应用产品供选用。随着现代控制理论的发展，人工神经网络、自适应控制、模糊控制等各种智能控制策略正在不断涌现。国外在集散型计算机控制系统方面已有定型成套装置