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1、南京工程学院毕业设计说明书本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）题目： 双双闭环闭环直流直流调调速系速系统统的的设计设计与仿真研究与仿真研究 南京工程学院毕业设计说明书Graduation Design (Thesis)Design and Simulation of Double Loop DC Motor Control SystemByWu JieSupervised byAssociate Prof. Zhang zhenyanDepartment of Automation EngineeringNanjing Institute of TechnologyMay, 2014南京工
2、程学院毕业设计说明书I摘摘 要要为了提高运动控制系统在实际工程中的应用效率，本文介绍了直流调速系统的工程设计方法1，利用 MATLAB 软件，对直流调速系统进行数学建模和系统仿真的研究。所给出的仿真方法，可以灵活地调节系统的参数，从而获得理想的设计结果，并对设计出的系统进行分析。建立调节器工程设计方法所遵循的原则是:1）概念清楚、易懂。2）计算公式简明、好记。3）不仅给出参数计算公式，而且指明参数调节方向。4）能考虑饱和非线性控制的情况，同时给出简单的计算公式。5）适合于各种可以简化成典型系统的反馈控制系统2。由于这个课题相对简单，我在里面加入了相关性的内容以丰富本课题的广度和深度。在本设计中
3、，我加入了三种简单的单闭环直流调速系统，并且通过对它们进行仿真分析，比较找出了它们的不足之处，从而更明显地体现了双闭环直流调速系统的优越性。并且通过对两种典型的双闭环直流调速系统进行仿真分析，从而更好地理解和运用双闭环直流调速系统3。关键词：关键词：直流电动机；双闭环调速；MATLAB；仿真；直流调速系统；直流脉宽调制；工程设计方法南京工程学院毕业设计说明书IIABSTRACTABSTRACTIn order to raise application efficiency of the motion control system in actual project ,this article
4、discussed the engineering design methods of the speed-governing system of DC motor. The mathematical modeling and system simulation of direct current governor system are researched by means of MATLAB platform . The simulation method can adjust the system controller parameters flexibly, so as to achi
5、eve the ideal design results, and the design of the system are analyzed.A controller design method is the principles of:（1）The concept of clear, easy to understand.（2）Simple formula, easy to remember.（3）Not only gives the parameter calculation formula, and indicates the parameter adjustment directio
6、n.（4）Can consider the saturation nonlinear control, and gives a simple formula.（5）Suitable for all kinds of feedback control systems can be simplified into a typical system.Because this subject is relatively simple, I joined the correlation content inside to enrich the breadth and depth of the subje
7、ct. In this design, I added three simple single loop DC speed regulation system, and then analyze them, compared to find their deficiencies, and thus more clearly showed the superiority of double closed loop DC speed regulating system. And through the simulation analysis of two kinds of typical doub
8、le loop DC speed control system, so as to better understand and use the double loop DC speed control system.Keywords: DC motor, double closed loop，MATLAB，Simulation，V-M，PWM-M，The engineering design method南京工程学院毕业设计说明书目目 录录摘要摘要 .IABSTRACTABSTRACT .II第一章第一章 绪论绪论.1 11.1 课题研究背景.1 1.2 直流调速系统国内外研究现状.1 1.3
9、 研究双闭环直流调速系统的意义.2 1.4 论文的主要研究内容.2第二章第二章 仿真软件以及相关硬件简介仿真软件以及相关硬件简介.3 32.1 MATLAB/Simulink 仿真平台.32.2 仿真的数值算法.3 2.3 工程设计法.4 2.4 直流电动机.4第三章第三章 简单闭环调速系统的设计与仿真简单闭环调速系统的设计与仿真.5 53.1 单闭环有静差转速负反馈调速系统的设计与仿真.5 3.2 单闭环无静差转速负反馈调速系统的设计与仿真.11 3.3 带电流截止负反馈的转速反馈系统的设计与仿真.13 3.4 简单闭环调速系统的优缺点比较.15第四章第四章 转速转速、电流双闭环直流调速系统
10、的电流双闭环直流调速系统的设计与设计与仿真仿真.1 17 74.1 转速、电流双闭环调速系统的设计与仿真.17 4.2 V-M 直流调速系统的设计与仿真.19 4.3 PWM-M 直流调速系统的设计与仿真 .26第五章第五章 总结与展望总结与展望.3 34 4致谢致谢. 3 35 5参考文献参考文献.3 36 6南京工程学院毕业设计说明书南京工程学院毕业设计说明书1第一章第一章 绪绪 论论1.11.1 课题研究背景课题研究背景在现代化的工业生产过程中，许多生产机械要求在一定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求有良好的稳态、动态性能4。而直流调速系统调速范围广、静差率小、稳定性好，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等良好的动态性能，能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求。 因此，在高性能的拖动技术领域中，相当长时期内几乎都采用直流电力拖动系统5。就目前而言，直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式。而转速、电流双闭环直流调速系统, 因其具有良好的动静态特性和抗扰性能以及广范围内的平滑调速性能, 特别适合应用到龙门刨床、可逆轧钢机、造纸、印染设备及其他直流调速等领域6。1.21.2 直流调速系统国内外研究现状直流调速系统国内外研究现状1.2
