多環(huán)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模擬電子電路控制模板的設(shè)計(jì)與開發(fā)

電子機(jī)電論文編號(hào):JD731  附任務(wù)書, 論文字?jǐn)?shù):19046,頁數(shù):51

目錄
前 言 1
第一章 緒論 4
1.1 引言 4
1.2 選題背景與意義 4
1.3論文的內(nèi)容及安排 5
第二章 雙閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng) 7
2.1轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成 7
2.2穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性 9
2.3 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能分析 11
第三章 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 14
3.1 系統(tǒng)組成和工作原理 14
3.2 主要單元的作用及工作原理 15
3.3 其它相關(guān)知識(shí) 22
第四章  系統(tǒng)的調(diào)試 26
4.1 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試的基本原則及注意事項(xiàng) 26
4.1.1 單元部件參數(shù)整定和調(diào)試 26
4.1.2 電流環(huán)調(diào)試（電動(dòng)機(jī)不加勵(lì)磁） 27
4.1.3 轉(zhuǎn)速環(huán)調(diào)試 28
4.1.4 調(diào)速系統(tǒng)靜特性（包括下垂特性）的測(cè)定 29
4.2 部分電路的調(diào)試仿真分析 29
4.2.1 集成運(yùn)放的基本特征 30
反向比例運(yùn)算的調(diào)試仿真分析 31
4.2.3  同向比例運(yùn)算的調(diào)試仿真分析 32
4.2.4  加法和減法電路的調(diào)試仿真分析 33
積分和微分電路應(yīng)用的調(diào)試仿真分析 35
第五章 結(jié)論 39
參考文獻(xiàn) 41
致  謝 42
附錄 各模塊原理圖及印制板圖 43

前 言
近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)器材已和控制技術(shù)密切相結(jié)合，并做為機(jī)電產(chǎn)品的重要組成部分。社會(huì)對(duì)控制方面的人材的要求不但希望他們懂得控制方面的理論知識(shí)，而且對(duì)于實(shí)踐動(dòng)手能力要求很高，傳統(tǒng)的控制理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)際操作相結(jié)合已成為這一領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。在理論知識(shí)方面，我們已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)較高的水平，但在實(shí)際運(yùn)用中總會(huì)有些問題產(chǎn)生，因此，如何克服這些問題，是當(dāng)今的一個(gè)重要問題，對(duì)于我們而言，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)就顯得尤為重要。
目前，我們實(shí)驗(yàn)室相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置均采用柜式結(jié)構(gòu)，體積大，機(jī)組笨重，安裝復(fù)雜，價(jià)格高，技術(shù)也相對(duì)陳舊，且實(shí)驗(yàn)操作也很不方便，每種裝置功能單一，只能完成一、二門課程的部分實(shí)驗(yàn)。因此，采用購買現(xiàn)成設(shè)備的方法來建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，要滿足多門課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求，至少要購買三種不同的實(shí)驗(yàn)裝置，而且也不能完全符合教學(xué)大綱的要求。按這種方法建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，不僅費(fèi)用高，占房多，使用管理也不方便。經(jīng)過分析，我們可以對(duì)一部分實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，用來完成部分電力電子技術(shù)、電機(jī)控制、自動(dòng)控制、運(yùn)動(dòng)控制等課程的一些教學(xué)實(shí)驗(yàn)。力爭(zhēng)將實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)成配置齊全、功能齊全、結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便、體積既小而適應(yīng)面廣，且有擴(kuò)展能力的新型實(shí)驗(yàn)裝置。
要做到在一套裝置上完成多門課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)考慮必須十分周全，要兼顧幾門課程的需要，許多部件都要設(shè)計(jì)成具有多種功能。為了做到裝置具有可組合性，我將各個(gè)實(shí)驗(yàn)都要用到的電源、主電路元件、觸發(fā)電路及保護(hù)電路等固定在面板上，而將各控制單元制成組件掛箱，這樣可根據(jù)各類實(shí)驗(yàn)的不同要求而選擇相應(yīng)的組件掛箱。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)裝置上配齊電源、主電路、觸發(fā)電路、負(fù)載、保護(hù)電路、實(shí)驗(yàn)機(jī)組、測(cè)量?jī)x表等，只要另配示波器就可開出有關(guān)的全部實(shí)驗(yàn)。考慮到電力電子器件、電力電子技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展日新月異，為適應(yīng)教學(xué)、科研對(duì)新器件、新技術(shù)的要求，裝置應(yīng)具有擴(kuò)展功能，能在原來的基礎(chǔ)上開出各種新實(shí)驗(yàn)，從而避免因器件和技術(shù)的發(fā)展而造成設(shè)備的淘汰。
在這套試驗(yàn)系統(tǒng)中，最關(guān)鍵的部分是轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)如果對(duì)靜差率要求不高的話，它能實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的無級(jí)調(diào)速，但是，許多要求無級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械常常對(duì)靜差率提出一定的要求，這樣就不能很好地滿足了。單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)雖然可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，但如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，例如要求快速起制動(dòng)、突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等等，單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿足。而轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)則能解決上述問題，做到既存在轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋?zhàn)饔茫�又使它們只能在不同的階段起作用。而在這一系統(tǒng)中再加入給定積分器、運(yùn)放環(huán)節(jié)、調(diào)零鎖零等部分，則可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的改進(jìn)，改善掛箱，減少錯(cuò)誤。
由于設(shè)計(jì)者的學(xué)識(shí)有限，本設(shè)計(jì)中難免有不妥和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各位老師給與指正。