直流调速系统文献综述.doc

燕 山 大 学本科毕业设计（论文）文献综述 课题名称：电动游览车调速控制系统设计学院（系）： 电气工程学院 年级专业： 07级应电-3班 学生姓名： 张海粟 指导教师： 顾和荣 完成日期： 2011-3-23 1、 课题国内外现状近几年来，由于能源危机和环境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。 对于其核心-直流电机的控制系统，其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。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。 对于其核心-直流电机的控制系统，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，引起了国内外学者广泛的兴趣。2、 研究主要成果 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。对复杂的电气自动化系统进行在线实时控制，技术已过关，尤其使用单片机使控制更方便、可靠，更容易调节参数。三、发展趋势：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。 对于直流调速系统目前的发展方向是大型化和智能化。我国还很少有自主的系列化的全数字控制直流调速装置商用。由于进口设备价格昂贵，于是给出了国产全数字控制直流调速装置的发展空间。本课题正是应这样的需求而产生。此外，由于计算机控制技术的发展，实时运行的图形功能比较强，对控制过程的参数和状态可以有更直观的了解，便于对系统进行在线监控和管理。4、 存在问题 闭环控制系统与开环控制系统相比，具有精度高、动态性能好，抗干扰能力强，系统具有纠正偏差的能力等优点，但是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。它的缺点是结构复杂包含元件多，维修困难，价格昂贵等，如果闭环系统参数的选取不适当，系统可能会产生振荡，甚至系统失稳而无法正常工作。5、 主要参考文献 1 陈伯时. 电力拖动制动控制系统 M北京：机械工业出版社20062 王春会. 新一代开关电源芯片SG3525 工作原理剖析 J辽宁师专学报，2009（4）：23-253 刘细平等 基于SG3525控制的双闭环可逆直流脉宽调速系统J电工技术，2003（10）：28-304 王兆安等电力电子技术M北京：北京：机械工业出版社，20105 徐科军一种基于SG3525的可逆直流脉宽调速J通讯电源技术6 郑颖楠.电源技术.秦皇岛：燕山大学电气工程学院.20007 黄建和.DY系列电动游览车的开发 Idea and design8 邓开连。吴庆彪，来磊，张名龙，直流串激调速的模糊控制仿真研究。工业仪表与自动化装置2010，（2）：34-36，679 张丽华，电动叉车用直流斩波调速器，起重运输机械，1999，（3）：23-2510 刘海燕，基于Matlab的直流电动机斩波调速系统，煤矿机械11 朱立圣,直流电机闭环控制技术研究 ,南京理工大学硕士学位论文12 刘汉忠，邵群涛,单相串励电动机闭环调速控制器的设计与实现,南京工程学院，江苏南京21001313 Boumedine ALLAOUA Setting Up PID DC Motor Speed Control Alteration Parameters Using Particle Swarm Optimization Strategy Bechar University, Departement of Electrical Engineering, BP 417 BECHAR (08000）Algeria14 Patel H.s.,Hoft R.G.Generalized Techniques of Harmonic Elimination and Voltage Control in Thyristor Inventers:Part 1-Harmonic Eli