参考调研报告,电气自动化_电气自动化调研报告

调研报告时间：2020-02-27 20:45:47 收藏本文下载本文

【www.daodoc.com - 调研报告】

参考调研报告,电气自动化由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“电气自动化调研报告”。

大连交通大学2007届本科生毕业论文调研报告

调研报告

直流电动机具有良好的起自动性能，易于在广泛范围内平滑调速，过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速起制动和反转，能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求，至今在金属切削机床，造纸机等需要高性能可控电力拖动的领域中有着广泛的应用。

直流拖动控制系统在理论和实践上都比较成熟。电力拖动自动控制系统有调速系统，位置随动系统，张力控制系统，多电动机同步控制系统等多种类型。而各个系统往往是通过控制转速来实现的，因而调速系统是最基本的拖动控制系统。在许多生产机械中，常要求电动机既能正反转，又能快速制动，需要四象限运行的特性，此时必须采用可逆调速系统。

一．课题的来源及意义

逻辑无环流直流可逆调速系统省去了环流电抗器，没有附加的环流损耗，节省变压器和晶闸管装置的附加设备容量。和有环流设备相比，因换流失败的事故率大为降低。

逻辑无环流直流可逆调速系统主要有逻辑控制和逻辑选触控制两种基本类型。逻辑控制的系统采用两个电流调节器，而逻辑选触控制的系统采用一个电流调节器。逻辑无环流直流可逆调速系统的正反向切换，采用数字逻辑控制，具有安全可靠的优点。但是由于切换中存在着工作组的关断和待工作组触发需要的两端延时时间，造成切换死区。所以正反向的切换的快速性，一般不如有环流可逆系统和错位无环流可逆系统。

逻辑无环流直流可逆调速系统只是在自然环流可逆调速系统的基础上，增加一个极性鉴别与逻辑控制（DLC）单元，其基本特点是通过该单元的电平变换器DIP，将转矩极性和零电流两个模拟信号输入转化为相应的数字信号输出，利用逻辑控制器LCR，对正反两组触发单元的开通或者封锁，按照逻辑要求进行控制。采用数字逻辑控制使系统主电路在任何时刻，任何状态，任何条件下，只有一组整流装置进行工作，这就从根本上切断了环流的通路，确保了系统不存在任何环流。控制系统主要由速度调节器ASR,电流调节器ACR,反号器AR,转矩极性鉴别器DPT,零电流检测器DPZ,无环流逻辑控制器DLC,触发器,电流变换器FBC,速度变换器FBS等组成。

二．国内外发展状况

随着电力技术的发展，特别是在大功率电力电子器件问世以后，直流电动机 1

拖动将有逐步被交流电动机拖动所取代的趋势，但在中、小功率的场合，常采用永磁直流电动机，只需对电枢回路进行控制，相对比较简单。特别是在高精度位置伺服控制系统、在调速性能要求高或要求大转矩的场所，直流电动机仍然被广泛采用，直流调速控制系统中最典型一种调速系统就是速度、电流双闭调速系统。直流调速系统的设计要完成开环调速、单闭环调速、双闭环调速等过程，需要观察比较多的性能

在可逆调速系统中，电动机最基本的要素就是能改变旋转方向。而要改变电动机的旋转方向，必须改变电动机的电磁转矩方向。对于大容量的系统，从生产角度出发，往往采用既没有直流平均环流，又没有脉动环流的无环流可逆系统，无环流系统省去了环流电抗器，没有了附加的环流损耗。因此逻辑无环流可逆调速系统在生产中被广泛应用。

直流调速系统的发展过程是一个从简单到复杂，从开环到闭环，从单环到多环，从单向调速到可逆调速的不断丰富完善的过程。直流调速系统目前已被广泛地应用于自动控制要求较高的各种生产部门，理想的直流电机调速系统响应速度快，超调量小，系统稳定性好，并具有很强的抗干扰能力。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，通过改变电枢电路中的电阻来实现调速。这种方法简单易行，设备造价低廉。但缺点是效率低，机械特性软，不能在较宽范围内平滑调速。直流调速系统是一个复杂的自动控制系统，在设计和调试过程中有大量的参数需要计算和调整。运用传统的设计方法工作量大，系统调试困难。随着计算机技术的发展，在软件和硬件方面提供了良好的设计平台。

三．研究内容

本课题的目的是对逻辑控制无环流直流可逆调速系统进行建模仿真研究。运用前序课程《电机学》、《电力拖动自动控制系统》等课程中的相关内容建立整个调速系统的数学模型。在学习MATLAB/Simulink软件后完成本课题。

学习相关资料，掌握直流可逆调速系统的组成，原理等。掌握逻辑控制无环流直流可逆调速系统的工作原理。对逻辑控制无环流直流可逆调速系统进行分析，设计。熟悉MATLAB/Simulink仿真软件。建立逻辑控制无环流直流可逆调速系统的数学模型。基于MATLAB/Simulink建立逻辑控制无环流直流可逆调速系统的仿真模型，并进行仿真研究。

四．研究方法及手段

应用Matlab/Simulink仿真平台对逻辑控制无环流直流可逆调速系统进行建模仿真。Simulink是用于动态系统和嵌入式系统的多领域仿真和基于模型的设计工具。对各种时变系统，包括通讯、控制、信号处理、视频处理和图像处理系统，Simulink提供了交互式图形化环境和可定制模块库来对其进行设计、仿真、执行和测试。Simulink是MATLAB的重要组成部分，提供建立系统模型，选择仿真参数和数值算法，启动仿真程序对该系统进行仿真，设置不同的输出方式来观察仿真结果等功能。Simulink与MATLAB 紧密集成，可以直接访问MATLAB大量的工具来进行算法研发、仿真的分析和可视化、批处理脚本的创建、建模环境的定制以及信号参数和测试数据的定义。

逻辑无环流可逆直流电动机调速系统中，逻辑切换装置DLC是一个核心装置。其任务是在正组晶闸管桥工作时开放正组脉冲，封锁反组脉冲，反组桥工作时相反。其中DLC判断，延迟电路的正确建模和调节器参数的设置时关键因素。逻辑无环流直流可逆调速系统主电路的两组桥在任何时刻只有一组投入工作，所以在两组桥之间不会存在环流。目前，比较流行的控制系统仿真软件是MATLAB，本课题将使用MATLAB对控制系统进行计算机仿真计算机仿真研究。

五．毕业设计进度计划

第一周：实习调研，根据题目，查找课题相关资料文献，初步从整体上了解课题。并撰写调研报告。

第二周：学习相关资料，完成并上交不少于3000字的调研报告。

第三周：继续学习相关资料，开始翻译相关的外文文献。

第四周：继续学习相关资料，完成并上交不少于3000字的与研究内容相关的英文文章翻译。

第五周：学习MATLAB/Simulink的相关知识, 复习掌握无环流直流可逆调速系统的原理。

第六周：阅读国内外有关直流调速的资料，深度了解无环流直流可逆调速系统的知识，并设计逻辑无环流直流可逆调速系统的初步模型。

第七周：根据设计方案进行计算，确定系统的可行性，并搭建整个系统的数学模型。

第八周：搭建系统的仿真模型。

第九周：继续上述建模工作，并逐步完善。

第十周：对系统的各种运行情况进行仿真，并进行仿真分析。

第十一周：继续进行仿真分析，撰写毕业论文提纲，规划论文内容，并开始着手写毕业论文初稿。