自动控制系统应急处理预案

自动控制系统应急预案

总则

一为及时、有效、迅速地处理自动控制系统失灵事件，避免控制系统失灵导致机组非停或可能造成的重大设备损坏事故，制定控制系统应急预案。

二本预案按照“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，坚持预防治理相结合的原则，以危急事件的预测、预防为基础，以对危急事件过程处理的快捷、准确为核心，以全力保证人身、设备安全为目标，以建立危急事件的长效管理的应急机制为根本，提高快速反应和应急处理能力，将危急事件造成的损失和影响降低到最低程度。

三本方案所称自控系统是指在我公司生产过程中所使用的过程控制计算机系统（DCS）、可编程控制器系统(PLC)。

目录

1 系统电源全部失去应急处置预案

2 操作员站全部失去监控且无后备监视手段应急处置预案

3 控制系统网络瘫痪应急处置预案

4 控制系统冗余服务器故障应急处置预案

5 系统单路电源失去应急处置预案

6 网络失去冗余应急处置预案

7 系统重要I/O设备（模件、模块）故障应急处置预案

8 服务器失去冗余应急处置预案

1系统电源全部失去应急处置预案

1.1 故障现象

（1）运行检查

1）全部操作员站显示黑屏且独立控制系统供电电源失去报警装置发生声音报警。

2）全部服务器停止工作。

3）全部交换机停止工作。

4）全部I/O控制站停止工作。

（2）热控检查

1）工程师站电源失去，显示器全部失电显示为黑屏。

2）电子间内电源柜电源失去，电源指示为零。

3）控制系统所有模件柜指示灯熄灭，主机柜内控制器电源、交换机、控制器的所有指示灯均熄灭。

1.2 故障可能的原因

（1）保安段电源失去。

（2）UPS电源失电。

（3）电源切换装置。

1.3故障分析及后果

全部操作员站失去操作与监视，全部控制器停止工作，造成失电控制器所涉及的设备拒动或误动，导致机组跳闸，甚至因设备拒动或误动而损坏设备。

1.4维护处理

（1）自动控制人员到控制系统总电源柜检查两路进线电源是否为220VAC，如果不正常，由电气专业检查并恢复。

（2）如果进线电源为正常220VAC，自动控制人员检查控制系统总电源柜内送各机柜空气开关状态，用万用表检查到各机柜电源出线是否有接地现象，若有，检查消除接地点，再准备恢复自动控制系统供电。如果进线电源为正常220VAC，且机柜电源出线无接地现象，则检查DCS/PLC侧切除装置是否故障，若故障则更换切换装置，若无法及时更换，紧急情况下可先将其隔离，先进行系统上电工作，待系统恢复后再尽快更换。

（3）自动控制人员确认可以恢复DCS/PLC供电时，应汇报值长无运行及维护人员进行现场工作后，方可对DCS/PLC进行重新上电。恢复上电前应先将DCS/PLC系统各设备的空气开关打至断开状态，然后从上级向下级的顺序进行送电工作。

（3）DCS/PLC重新送电后，自动控制人员确认DCS/PLC功能全部恢复，检查设备状态、参数指示正常，汇报值长决定是否重新开机。

2操作员站全部失去监控且无后备监视手段应急处置预案

2.1故障现象

（1）运行检查

1）全部操作员站数据显示黑屏。

2）全部操作员站响应缓慢。

3）全部操作员站死机，失去监控作用。

（2）热控检查

1）工程师站的系统监视画面上，全部工作站或者控制器显示离线。 2）交换机柜内减缓及部分端口指示灯全部熄灭，或者变为黄色

3）操作员站电源双路切换开关电源指示灯熄灭。

2.2故障原因

（1）操作员站全部电源失去。

（2）监控网络全部故障。

（3）服务器全部故障。

2.3维护处理

（1）立即至DCS/PLC总电源柜检查DCS/PLC电源，参照系统电源全部失去应急处置预案进行处理。

（2）检查DCS/PLC网络，若为网络原因，参照DCS/PLC网络瘫痪应急处置预案进行处理。

（3）检查服务器运行状况，若为服务器全部故障，参照DCS/PLC冗余服务器均故障应急处置预案进行处理。

3 DCS/PLC网络瘫痪应急处置预案

3.1故障现象

（1）运行检查

1）操作员站可以显示画面，但切换流程图非常缓慢，操作员站上操作影响延迟很大或数据显示严重超时。

2）全部操作员站离线，运行人员在这些离线的操作员站上操作无响应或全部参数不更新丧失监控功能。

（2）热控检查

1）工程师站的系统监视画面上，全部工作站或者控制器显示离线。 2）交换机柜内交换机全部端口指示灯熄灭或者变为黄色。

3）DCS/PLC网络存在数据风暴或网络病毒。

3.2故障原因

（1）交换机全部故障。

（2）冗余装置的服务器全部故障。

（3）网络数据风暴或网络病毒引起。

3.3故障分析和后果

全部操作员站无法准确控制机组运行状态，停机停炉，甚至损坏机组设备。

3.4故障处理

（1）检查上层网络交换机电源模块运行指示灯，若不亮或闪烁则说明交换机电源问题，检查交换机电源回路并进行处理。

（2）检查交换机，看是否硬件故障。

（3）检查I/O服务器或交换机冗余网络是否正常，查看是否有数据风暴或网络病毒。

（4）检查服务器运行状态，若冗余服务器故障，则处理故障服务器并上报，立即启动DCS/PLC冗余服务器均故障应急处理。

（5）系统恢复过程中随时与值班运行人员沟通，汇报系统恢复进度，以备运行人员做好相应的恢复措施。

（6）系统恢复后，检查DCS/PLC各节点工作状态是否正常，若不正常及时处理；若正常，通知运行人员可根据操作员检查各画面参数是

否与就地设备状态一致，并决定是否可以正常操作。

4 DSC/PLC冗余服务器均故障应急处理预案

4.1故障现象

（1）运行状态。

1）全部操作员站无响应。

2）全部数据不刷新，全部控制设备（如泵、风机、调节阀）操作无效。

3）所有趋势、报警、报表异常。

（2）热控检查

1）系统状态无法调用。

2）服务器连接的网络图标异常。

3）全部服务器已关机，电源失去。

4.2故障原因

（1）连接服务器的网络或网络设备故障

（2）服务器电源全部故障

（3）服务器部分或全部任务故障退出。

（4）服务器主机硬件故障

（5）服务器应用程序异常

4.3故障分析和后果

（1）监视画面无法监事和操作。

（2）趋势、报警、报表功能异常。

4.4故障维护处理

（1）检查与服务器相连的网络，若为网络原因则进行处理。

（2）检查服务器电源是否正常

（3）检查服务器运行的任务是否有异常。

（4）登陆服务器检查软件运行情况，若服务器全部死机，直接进入服务器硬重启。

（5）检查服务器主机硬件，若硬件故障则更换服务器，在更换服务器前应先确认服务器IP地址、配置文件设置正确无误后下装服务器。（6）系统恢复过程中随时与当值人员沟通，汇报系统恢复进度，以备运行人员做好相应的恢复措施。

（7）通过操作员站在线查看服务器工作状态，当所有显示正常后，程序自动启动完毕，通知运行人员可根据操作员站检查各画面参数显示是否与就地设备状态一致，并决定是否可以正常操作。

5 系统单路电源失去应急处置预案

5.1故障现象

（1）运行检查

1）独立的DCS/PLC供电电源失去报警装置发失电声音报警。

2）DCS/PLC设备报警画面中所有控制站单路系统电源失去报警。（2）热控检查

1）系统状态图中I/O控制站一路视点报警。

2）所有冗余配置的电源模件系统其中一路显示红色故障。

3）DCS/PLC所有模件柜中一路电源模件指示灯熄灭。

5.2故障原因

（1）保安段电源单路失电。

（2）UPS电源单路失电。

（3）电源柜内单路空气开关跳闸。

5.3故障分析和后果

系统已失电，系统运行风险增大，若此时另一路电源不能保证正常供电，将会导致事故扩大。

5.4故障处理

（1）运行人员立即通知热控人员配合处理，此时DCS/PLC系统已单路失电，应保持工况稳定，减少操作，密切监视机组运行情况，在切除部分负载前明确确认。同时必须做好两路电源均失去的风险控制措施。

（2）热控人员根据故障报警准确判断电源失电的部位，到DCS/PLC 总电源柜检查该路电源是否为220VAC，如果不正常，由电气专业检查并恢复正常供电。

（3）当失电是否由于电源柜内单路空气开关跳闸引起，则立即检查空气开关是否正常，若不正常应立即进行更换；更换完毕后，经过试验确定正常后，再进行系统上电工作。

6网络失去冗余应急处置预案

6.1故障现象

（1）运行检查

设备报警中出现相关网络故障报警。

（2）热控检查

1）系统状态图中显示局部网络故障。

2）单路交换机电源失去，状态指示灯异常。

3）单路交换机数据风暴。

6.2故障原因

（1）单路网络交换机故障

（2）单路网线松动或短路

（3）网卡故障

6.3故障分析和后果

系统已单网运行，运行风险增大，若此时另一路网络不能正常工作，将导致事故扩大。

6.4运行处理

（1）运行人员立即通知热控人员配合处理，此时网络已失去冗余，应保持工况稳定，减少不必要的操作，密切监视机组运行情况，同时必须做好双网络均失去的风险预控措施。

（2）通过故障现象判断故障的网络位置。

（3）检查相关的网络交换机，检查交换机的状态指示灯，若所有的指示灯均不亮，则检查该路交换机底板或与之连接的接口和电源是否正常，若不正常，更换网线或交换机，并将各端口接线恢复至更换前状态；若正常，应进一步检查是否存在网络风暴。故障处理过程中注意避免同时中断冗余配置的两端网络。

7系统重要I/o设备（模块）故障应急处理预案

7.1故障现象

（1）运行检查

1）故障模件数据不刷新或显示错误，部分或全部控制设备（如泵、风机、调节阀）操作无效。

2）设备报警中模件或模块通道故障报警。

（2）热控检查

1）I/O模块状态图中该设备显示异常。

2）控制柜内I/O模块run灯不亮，模件硬件故障。

3）控制柜内I/O模块com灯不亮，模件通讯故障。

7.2故障原因

（1）)外界因素（强电、雷击）引起I/O设备故障。

（2）电子间环境因素（温度、湿度、灰尘）引起I/O设备故障。（3）I/O模块质量问题或者元器件老化。

（4）模块通讯故障。

7.3故障分析和后果

故障I/O模块所对应的部分或全部设备无法正常监控。

7.4运行处理

（1）撤除相关联锁、保护和自动。

（2）如有必要则要求热控人员强制相关信号。

（3）运行人员暂停或减少相关设备的操作。

7.5维护处理

（1）在工程师站上通过状态图、报警信息及现场实际状态显示确定故障的I/O模块，并进行故障处理。

（2）根据I/O清册查出I/O设备内的所有信号，并列出保护、自动调节的信号清单提示运行人员做好必要的隔离和防误动措施。（3）检查故障I/O设备数据通讯。

（4）检查故障I/O设备供电电源。

（5）检查接线端子排是否故障，测量模件输入输出信号，在限号正常的情况下更换到备用通道，如不能恢复，更换接线端子排。（6）检查I/O模块是否故障，若故障及时更换，在更换模块时应先确定模块的信号、版本等正确无误。

8服务器失去冗余应急处理预案

8.1故障现象

运行检查 DCS/PLC设备报警栏中发出部分服务器故障报警信号。

热控检查

（1）系统状态图中显示故障的服务器状态变红。

（2）连接到服务器的一段或全部网络中断。

（3）部分服务器已关闭，电源失去。

（4）部分服务器任务已退出。

8.2故障原因

（1）连接故障服务器的网络或网络设备故障。

（2）故障服务器电源故障。

（3）故障服务器部分或全部任务异常退出。

（4）故障服务器主机硬件故障。

（5）故障服务器应急程序及系统程序异常。

8.3故障分析或后果

故障服务器停止工作，服务器失去冗余。

8.4故障处理

8.4.1运行处理

运行人员应减少不必要的操作，并注意观察操作员站的响应情况，如有异常，立即汇报。

8.4.2维护处理

（1）通过系统状态图及设备报警确定故障的服务器并立即进行故障检查处理。

（2）检查故障服务器的网络或网络设备。

（3）检查故障服务器部分或全部任务是否异常退出。

（4）检查故障服务器主机硬件，若确认服务器硬件故障，则需要更换相应硬件。若硬件故障，则更换服务器。在更换服务器前先确认服务器IP地址、配置文件设置等正确无误后下装服务器。服务器重启后启动各服务进程。

（6）通过操作员站在线查看服务器工作状态，当所有显示正常，程序启动完毕后，通知运行人员可以正常操作。

自动控制系统课程设计说明书

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书（论文） 课程名称：自动控制理论课程设计 设计题目：直线一级倒立摆控制器设计 院系：电气学院电气工程系 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2016.6.6-2016.6.19 手机： 工业大学教务处

*注：此任务书由课程设计指导教师填写。

直线一级倒立摆控制器设计 摘要：采用牛顿—欧拉方法建立了直线一级倒立摆系统的数学模型。采用MATLAB 分析了系统开环时倒立摆的不稳定性，运用根轨迹法设计了控制器，增加了系统的零极点以保证系统稳定。采用固高科技所提供的控制器程序在MATLAB中进行仿真分析，将电脑与倒立摆连接进行实时控制。在MATLAB中分析了系统的动态响应与稳态指标，检验了自动控制理论的正确性和实用性。 0.引言 摆是进行控制理论研究的典型实验平台，可以分为倒立摆和顺摆。许多抽象的控制理论概念如系统稳定性、可控性和系统抗干扰能力等，都可以通过倒立摆系统实验直观的表现出来，通过倒立摆系统实验来验证我们所学的控制理论和算法，非常的直观、简便，在轻松的实验中对所学课程加深了理解。由于倒立摆系统本身所具有的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合特性，许多现代控制理论的研究人员一直将它视为典型的研究对象，不断从中发掘出新的控制策略和控制方法。 本次课程设计中以一阶倒立摆为被控对象，了解了用古典控制理论设计控制器(如PID控制器)的设计方法和用现代控制理论设计控制器(极点配置)的设计方法，掌握MATLAB仿真软件的使用方法及控制系统的调试方法。 1.系统建模 一级倒立摆系统结构示意图和系统框图如下。其基本的工作过程是光电码盘1采集伺服小车的速度、位移信号并反馈给伺服和运动控制卡，光电码盘2采集摆杆的角度、角速度信号并反馈给运动控制卡，计算机从运动控制卡中读取实时数据，确定控制决策(小车运动方向、移动速度、加速度等)，并由运动控制卡来实现该控制决策，产生相应的控制量，使电机转动，通过皮带带动小车运动从而保持摆杆平衡。

热负荷自动控制系统的改进示范文本

文件编号：RHD-QB-K3185 （安全管理范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 热负荷自动控制系统的改进示范文本

热负荷自动控制系统的改进示范文 本 操作指导：该安全管理文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 〔摘要〕由于员村热电厂电热用户的变化以及单元制和母管制运行方式的频繁转换等原因，使得原设计的热负荷自动调节系统不稳定。经过4条改进措施的实施，蒸汽压力和汽温满足了汽机的设计工况要求，提高了系统的稳定性。 1 概况 广州发电厂员村热电厂装配3炉2机，采取母管制锅炉运行方式，抽汽凝汽式机组，除给广东主网供电外，还供热。其热控系统采用日本集散型过程控制系统CENTUM-XL，其系统运用了先进的过程控

制技术、电子技术，还灵活地运用了人-机接口功能，采用冗余现场控制，其所有反馈控制都通过内部仪表实现，系统可靠性较强。但运行发现，其与汽机本身设计的工况和运行要求不太适应，不能很好的保证汽机的进汽压力，热负荷自动控制系统无法自动稳定蒸汽压力，给汽机的安全、经济运行造成了较大的威胁，本文拟就这一问题进行讨论和改进。 2 最初设计 母管制锅炉并列运行有以下几个特点： (1) 必须维持母管压力来保证汽机进汽压力，所以并列运行母管制锅炉存在热负荷分配问题，即各运行锅炉的负荷由一个主调节器来完成负荷分配任务，构成串级控制系统。 (2) 当多台锅炉并列运行时，每台锅炉的蒸汽流量不仅与母管压力有关，而且与本台锅炉的汽包压力

电力拖动自动控制系统论文

A C 1 异步电机的矢量控制理论 本章首先阐述异步电动机的三相坐标系下的数学模型，然后根据坐标变换理论，得到了它在两相静止坐标系下和两相同步坐标系下的数学方程，在此基础之上介绍了异步电机的矢量控制原理【14】。 1.1 异步电机的数学模型 由于异步电机矢量控制调速系统的控制方式比较复杂，要确定最佳的方式，必须对系统动静态特性进行充分的研究。异步电机本质上是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，为了便于研究，一般进行如下假设: （1)三相定子绕组和转子绕组在空间均分布，即在空间互差所产生的磁动势沿气隙圆周按正弦分布，并忽略空间谐波; (2)各相绕组的自感和互感都是线性的，即忽略磁路饱和的影响; (3)不考虑频率和温度变化对电阻的影响; (4)忽略铁耗的影响。 无论三相异步电动机转子绕组为绕线型还是笼型，均将它等效为绕线转子，并将转子参数换算到定子侧，换算后的每相绕组匝数都相等。这样异步电机数模型等效电路如图1.1所示。 120o

A A A s A s A B B B s B s B C C C s C s C d u i R i R p dt d u i R i R p dt d u i R i R p dt ψψψψψψ?=+=+???=+=+?? ? =+=+?? a a a r a r a b b b r b r b c c c r c r c d u i R i R p dt d u i R i R p dt d u i R i R p dt ψψψψψψ? =+=+?? ? =+=+?? ? =+=+?? /du dt 图1.1 异步电机的物理模型 图1.1中，定子三相对称绕组轴线A 、B, C 在空间上固定并且互差 ， 转子对称绕组的轴线a 、b 、 c 随转子一起旋转。我们把定子A 相绕组的轴线作 为空间参考坐标轴，转子a 轴和定子A 轴间的角度作为空间角位移变量。规定各绕组相电压、电流及磁链的正方向符合电动机惯例和右手螺旋定则。这样，我们可以得到异步电机在三相静止坐标系下的电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程。 1.1.1 异步电机在三相静止坐标系下的数学模型 1、三相定子绕组的电压平衡方程为 (1-1) 式中以微分算子P 代替微分符号 相应地，三相转子绕组折算到定子侧的电压方程 (1-2) 式中：为定子和转子相电压的瞬时值； 为定子和转子相电流的瞬时值； 为定子和转子相磁链的瞬时值； 为定子和转子电阻。 将定子和转子电压方程写成矩阵形式： 120o θ,,,,,A B C a b c u u u u u u ,,,,,A B C a b c i i i i i i ,,,,,A B C a b c ψψψψψψ,s r R R

同步发电机励磁自动控制系统练习参考答案

一、名词解释 1．励磁系统 答：与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。 2．发电机外特性 答：同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。 3．励磁方式 答：供给同步发电机励磁电源的方式。 4．无刷励磁系统 答：励磁系统的整流器为旋转工作状态，取消了转子滑环后，无滑动接触元件的励磁系统。 5．励磁调节方式 答：调节同步发电机励磁电流的方式。 6．自并励励磁方式 答：励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。 7．励磁调节器的静态工作特性 答：励磁调节器输出的励磁电流（电压）与发电机端电压之间的关系特性。 8.发电机调节特性 答：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流IE与无功负荷的关系特性。 9．调差系数 答：表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。 10．正调差特性 答：发电机外特性下倾，当无功电流增大时，发电机的端电压随之降低的外特性。11．负调差特性 答：发电机外特性上翘，当无功电流增大时，发电机的端电压随之升高的外特性。12．无差特性 答：发电机外特性呈水平．当无功电流增大时，发电机的端电压不随之变化的外特性。

13．强励 答：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。 二、单项选择题 1．对单独运行的同步发电机，励磁调节的作用是( A ) A．保持机端电压恒定； B．调节发电机发出的无功功率； C．保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率； D．调节发电机发出的有功电流。 2．对与系统并联运行的同步发电机，励磁调节的作用是( B ) A．保持机端电压恒定； B．调节发电机发出的无功功率； C．调节机端电压和发电机发出的无功功率； D．调节发电机发出的有功电流。 3．当同步发电机与无穷大系统并列运行时，若保持发电机输出的有功 PG = EGUG sinδ为常数，则调节励磁电流时，有( B )等于常数。 X d A．U G sinδ； B．E Gsinδ； C．1 X d ?sinδ； D．sinδ。 4．同步发电机励磁自动调节的作用不包括( C )。 A．电力系统正常运行时，维持发电机或系统的某点电压水平； B．合理分配机组间的无功负荷； C．合理分配机组间的有功负荷； D．提高系统的动态稳定。 5．并列运行的发电机装上自动励磁调节器后，能稳定分配机组间的( A )。A．无功负荷；

(完整word版)电气传动与调速系统

电气传动与调速系统课程总复习2011.7 一、教材信息： 《机电传动控制》，邓星钟主编，华中科技大学出版社 二、考试题型 客观题（单项选择、判断题） 主观题（填空、简答、分析和计算） 三、总的复习题 一、选择题 1、电动机所产生的转矩在任何情况下，总是由轴上的负载转矩和_________之和所平衡。 （ D ）A．静态转矩B．加速转矩C．减速转矩D．动态转矩 2、机电传动系统稳定工作时中如果T M>T L，电动机旋转方向与T M相同，转速将产生的变化是。（ B ）A．减速B．加速 C．匀速D．停止 3、机电传动系统中如果T M

电力拖动自动控制系统试卷带答案

一、填空题 1. 直流调速系统用的可控直流电源有：旋转变流机组（G-M系统）、静止可控整流器（V-M 统）、直流斩波器和脉宽调制变换器（PWM）。 2. 转速、电流双闭环调速系统的起动过程特点是饱和非线性控制、准时间最优控制 和转速超调。 3. 交流异步电动机变频调速系统的控制方式有恒磁通控制、恒功率控制和恒电流控 制三种。 4. 变频器从结构上看，可分为交交变频、交直交变频两类，从变频电源性质看，可分为 电流型、电压型两类。 5. 相异步电动机的数学模型包括：电压方程、磁链方程、转矩方程和运动方程。 6. 异步电动机动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。 7. 常见的调速系统中，在基速以下按恒转矩调速方式，在基速以上按恒功率调速方 式。 8. 调速系统的稳态性能指标包括调速范围和静差率。 9. 反馈控制系统的作用是：抵抗扰动，服从给定。 10. VVVF控制是指逆变器输出电压和频率可变的控制 11、转速、电流双闭环调速系统当中，两个调节器采用串级联接，其中转速反馈极性为负 反馈、电流反馈极性为负反馈。 12、直流斩波器的几种常用的控制方法：①T不变，变ton——脉冲宽度调制（PWM）； ②ton不变，变T——脉冲频率调制（PFM）；③ton和T 都可调，改变占空比——混合型。 13、转速、电流双闭环系统，采用PI调节器，稳态运行时，转速n取决于给定电压、 ASR的输出量取决于负载电流。 14. 各种电力拖动自动控制系统都是通过控制电动机转速来工作的。 15. V-M系统中，采用三相整流电路，为抑制电流脉动，可采用的主要措施是设置平波电 抗器。 16、在单闭环调速系统中，为了限制全压启动和堵转电流过大，通常采用电流截止负反馈。 17、在α＝β配合控制的直流可逆调速系统中，存在的是直流平均环流，可用串接环 流电抗器抑制。 18、采用PI调节器的转速、电流双闭环系统启动时，转速调节器经历不饱和、饱和、退 饱和三种状态。 二、选择题 1. 带有比例调节器的单闭环直流调速系统，如果转速的反馈值与给定值相等，则调节器的输出为（ A ） A、零； B、大于零的定值 C、小于零的定值； D、保持原先的值不变 2. 无静差调速系统的PI调节器中P部份的作用是（D ）

自动控制课程设计~~~

指导教师评定成绩： 审定成绩： 重庆邮电大学 移通学院 自动控制原理课程设计报告 系部： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 设计时间：2013年12 月 重庆邮电大学移通学院制

目录 一、设计题目 二、设计报告正文 摘要 关键词 设计内容 三、设计总结 四、参考文献

一、设计题目 《自动控制原理》课程设计（简明）任务书——供2011级机械设计制造及其自动化专业（4-6班）本科学生用 引言：《自动控制原理》课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，更不同于课堂教学。它主要是培养学生统筹运用自动控制原理课程中所学的理论知识，掌握反馈控制系统的基本理论和基本方法，对工程实际系统进行完整的全面分析和综合。 一设计题目：Ｉ型二阶系统的典型分析与综合设计 二系统说明： 该Ｉ型系统物理模拟结构如图所示。 系统物理模拟结构图 其中：Ｒ＝1MΩ；C =1uF；R0=41R 三系统参量：系统输入信号：x(t)； 系统输出信号：y(t)；

四设计指标： 设定：输入为x(t)=a×1（t）（其中：a=5） 要求动态期望指标：M p﹪≤20﹪；t s≤4sec； 五基本要求： a)建立系统数学模型——传递函数； b)利用根轨迹方法分析和综合系统（学号为单数同学做）； c)利用频率特性法分析和综合系统（学号为双数同学做）； d)完成系统综合前后的有源物理模拟（验证）实验； 六课程设计报告： 1.按照移通学院课程设计报告格式写课程设计报告； 2.报告内容包括：课程设计的主要内容、基本原理； 3.课程设计过程中的参数计算过程、分析过程，包括： （1）课程设计计算说明书一份； （2）原系统组成结构原理图一张（自绘）； （3）系统分析，综合用精确Bode图一张； （4）系统综合前后的模拟图各一张（附实验结果图）； 4.提供参考资料及文献 5.排版格式完整、报告语句通顺； 6.封面装帧成册。

负荷调节自动控制系统主要适用范围

负荷调节自动控制系统主要适用范围 一、什么是孤网？ 答：孤网是孤立电网的简称，一般泛指脱离大电网的小容量电网。 最大单机容量小于电网总容量的8%的电网，可以称为大电网；机网容量比大于8%的电网，统称为小网；孤立运行的小网，称为孤网，孤网可分为以下几种情况。 网中有几台机组并列运行，单机与电网容量之比超过8%，称为小网。 网中只有一台机组供电，成为单机带负荷。 甩负荷带厂用电，称为孤岛运行工况，是单机带负荷的一种特例。 二、孤网运行的特点？ 答：孤网运行最突出的特点，是由负荷控制转变为频率控制，要求调速系统具有符合要求的静态特性、良好的稳定性和动态响应特性，以保证在用户负荷变化的情况下自动保持电网频率的稳定。这就是通常所说的一次调频功能。运行人员关注的问题不再是负荷调整，而是调整孤网频率，使之维持在额定频率的附近。这种调整通过操作调速系统的给定机构来完成，成为二次调频。由于孤网容量较小，其中旋转惯量储存的动能和锅炉群所具备的热力势能均较小，要求机组的调速系统具有更高的灵敏度，更小的迟缓率和更快的动态响应。 三、汽轮发电机组孤网运行存在哪些难题? 答:1.汽轮发电机的电压,频率和发动机转速不稳定,会根据负荷的变化跟踪变化,电源品质差,安全系数低。

2.在大负荷变动情况下,负荷对汽机冲击很大,长期运行会造成汽机调速器损坏,甚至冲垮汽机正常工作状态。 3.排气频繁,噪音大,严重浪费热能和水资源。 四、贵公司是如何解决上述问题的? 答:本发明专利人侯永忠先生,长期致力于自备电厂运行研究,通过科学论证,反复实验,总结出了一套系统完整的解决方案,即一种电力负荷调节系统及方法和一种电力负荷调节装置。该发明模拟了电网功能技术,在电力负荷小于发电量的前提下,实现了自备电厂在不并网的情况下,电厂向用电单位直接稳定供电。该专利技术解决问题的关键在于,在自备电厂发电机的输出端加装一套储能调节系统,当电力负荷减小时,将多余电量储存在储能调节系统中,在电力负荷增加时,断开储能调节系统的储存开关,使储存在储能调节系统中的能量重新转化为电能,保证发电稳定输出。这项专利的特点在于巧妙克服了孤网运行带来的能源浪费、环境污染和电压频率波动大等缺点。使自备电厂孤网运行达到并网发电的效果,最终实现了降低企业生产成本,提高企业市场竞争力的目的。 五、侯永忠先生是在什么情况下研究出这套系统的? 答:自备电厂在没有孤网运行技术的支持下,面临着两大难题。 1.很多自备电厂新建或扩建后,要求稳定运行,却苦于没有批文而无法并网。 2.由于电力部门的垄断行为,很多已得到批准并网的自备电厂每

电气传动自动控制系统课程设计说课材料

课程设计报告书 题目：电气传动自动控制系统 报告人：王宗禹 学号：1043031325 班级：2010级34班 指导教师：肖勇 完成时间：2013年7月日 同组人：王大松 秦缘 龚剑 电气信息学院专业实验中心

一．设计任务 1．设计目标： （1）系统基本功能：该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机不可逆运行，系统在工作范围内能稳定工作 （2）已知条件： （3）稳态/动态指标:静态：s% ≤ 5% D = 3 动态：σi% ≤ 5% σn% ≤ 10% (4)期望调速性能示意说明:静差率小于5%，调速范围D=3. （5）系统电路结构示意图： 2.客观条件： （1）使用设备列表清单及主要设备功能描述： 二．系统建模（系统固有参数测定实验内容）

1.实验原理 （1）变流电源内阻Rn的测定： a.电路示意图如下： 可以等效如下： b.利用伏安法可以测出内阻R n的大小，方法是在电机静止，电枢回路外串限流电阻，固定控制信号 Uct 大小，0.5A≤Id ≤1A的条件下用伏安法测量Ud1，Id1和Ud2，Id2；利用公式可以求得Rn。 （2）电枢内阻 Ra、平波电感内阻 Rd的测定： a.电路示意图如下：

b.实验方法步骤： ◆电机静止，电枢回路外串限流电阻 ◆固定控制信号Uct 大小，Id ≈1A(额定负载热效点) ◆使电枢处于三个不同位置（如上图约120o对称）进行三次测量(Ura，Urd，Id)，求 Ra ， Rd 的平均值. (3)电动机电势转速系数 Ce的测定： a.实验原理： 由公式 可以推导出Ce的测定公式： b.实验方法步骤： ◆空载启动电机并稳定运行（I d0大小基本恒定） ◆给定两个大小不同的控制信号Uct ，测量两组稳定运行时的Ud、n数据 (4)整流电源放大系数 Ks的测定： a.实验原理： Ks可以根据公式Ud0=Ks*Uct可知Ks就是以Uct为横坐标Ud0为纵坐标的如下图曲线中线性段的斜率。故可以通过公式测定Ks.

自动控制系统原理 课后习题问题详解

第1章控制系统概述 【课后自测】 1-1 试列举几个日常生活中的开环控制和闭环控制系统，说明它们的工作原理并比较开环控制和闭环控制的优缺点。 解：开环控制——半自动、全自动洗衣机的洗衣过程。 工作原理：被控制量为衣服的干净度。洗衣人先观察衣服的脏污程度，根据自己的经验，设定洗涤、漂洗时间，洗衣机按照设定程序完成洗涤漂洗任务。系统输出量（即衣服的干净度）的信息没有通过任何装置反馈到输入端，对系统的控制不起作用，因此为开环控制。 闭环控制——卫生间蓄水箱的蓄水量控制系统和空调、冰箱的温度控制系统。 工作原理：以卫生间蓄水箱蓄水量控制为例，系统的被控制量（输出量）为蓄水箱水位（反应蓄水量）。水位由浮子测量，并通过杠杆作用于供水阀门（即反馈至输入端），控制供水量，形成闭环控制。当水位达到蓄水量上限高度时，阀门全关（按要求事先设计好杠杆比例），系统处于平衡状态。一旦用水，水位降低，浮子随之下沉，通过杠杆打开供水阀门，下沉越深，阀门开度越大，供水量越大，直到水位升至蓄水量上限高度，阀门全关，系统再次处于平衡状态。 开环控制和闭环控制的优缺点如下表 1-2 自动控制系统通常有哪些环节组成？各个环节分别的作用是什么？ 解：自动控制系统包括被控对象、给定元件、检测反馈元件、比较元件、放大元件和执行元件。各个基本单元的功能如下： （1）被控对象—又称受控对象或对象，指在控制过程中受到操纵控制的机器设备或过程。 （2）给定元件—可以设置系统控制指令的装置，可用于给出与期望输出量相对应的系统输入量。 （3）检测反馈元件—测量被控量的实际值并将其转换为与输入信号同类的物理量，再反馈到系统输入端作比较，一般为各类传感器。 （4）比较元件—把测量元件检测的被控量实际值与给定元件给出的给定值进行比较，分析计算并产生反应两者差值的偏差信号。常用的比较元件有差动放大器、机械差动装置和电桥等。 （5）放大元件—当比较元件产生的偏差信号比较微弱不足以驱动执行元件动作时，可通过放大元件将微弱信号作线性放大。如电压偏差信号，可用电子管、晶体管、集成电路、晶闸管等组成的电压放大器和功率放大级加以放大。 （6）执行元件—用于驱动被控对象，达到改变被控量的目的。用来作为执行元件的有阀、电动机、液压马达等。 （7）校正元件：又称补偿元件，它是结构或参数便于调整的元件，用串联或反馈的方式连接在系统中，以改善控制系统的动态性能和稳态性能。

自动控制原理课程设计实验

上海电力学院 自动控制原理实践报告 课名：自动控制原理应用实践 题目：水翼船渡轮的纵倾角控制 船舶航向的自动操舵控制 班级： 姓名： 学号：

水翼船渡轮的纵倾角控制 一．系统背景简介 水翼船(Hydrofoil)是一种高速船。船身底部有支架，装上水翼。当船的速度逐渐增加，水翼提供的浮力会把船身抬离水面(称为水翼飞航或水翼航行，Foilborne)，从而大为减少水的阻力和增加航行速度。 水翼船的高速航行能力主要依靠一个自动稳定控制系统。通过主翼上的舵板和尾翼的调整完成稳定化操作。该稳定控制系统要保持水平飞行地穿过海浪。因此，设计上要求系统使浮力稳定不变，相当于使纵倾角最小。 航向自动操舵仪工作时存在包括舵机（舵角）、船舶本身（航向角）在内的两个反馈回路：舵角反馈和航向反馈。 当尾舵的角坐标偏转错误!未找到引用源。，会引起船只在参考方向上发生某一固定的偏转错误!未找到引用源。。传递函数中带有一个负号，这是因为尾舵的顺时针的转动会引起船只的逆时针转动。有此动力方程可以看出，船只的转动速率会逐渐趋向一个常数，因此如果船只以直线运动，而尾舵偏转一恒定值，那么船只就会以螺旋形的进入一圆形运动轨迹。 二．实际控制过程 某水翼船渡轮，自重670t，航速45节（海里/小时），可载900名乘客，可混装轿车、大客车和货卡，载重可达自重量。该渡轮可在浪高达8英尺的海中以航速40节航行的能力，全靠一个自动稳定控制系统。通过主翼上的舵板和尾翼的调整完成稳定化操作。该稳定控制系统要保持水平飞行地穿过海浪。因此，设计上要求该系统使浮力稳定不变，相当于使纵倾角最小。

上图：水翼船渡轮的纵倾角控制系统 已知，水翼船渡轮的纵倾角控制过程模型，执行器模型为F（s）=1/s。 三．控制设计要求 试设计一个控制器Gc（s），使水翼船渡轮的纵倾角控制系统在海浪扰动D （s）存在下也能达到优良的性能指标。假设海浪扰动D（s）的主频率为w=6rad/s。 本题要求了“优良的性能指标”，没有具体的量化指标，通过网络资料的查阅：响应超调量小于10%，调整时间小于4s。 四．分析系统时域 1.原系统稳定性分析 num=[50]; den=[1 80 2500 50]; g1=tf(num,den); [z,p,k]=zpkdata(g1,'v'); p1=pole(g1); pzmap(g1) 分析：上图闭环极点分布图，有一极点位于原点，另两极点位于虚轴左边，故处于临界稳定状态。但还是一种不稳定的情况，所以系统无稳态误差。 2.Simulink搭建未加控制器的原系统（不考虑扰动）。

自动控制原理课程设计报告

自控课程设计课程设计(论文) 设计（论文）题目单位反馈系统中传递函数的研究 学院名称Z Z Z Z学院 专业名称Z Z Z Z Z 学生姓名Z Z Z 学生学号Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 任课教师Z Z Z Z Z 设计（论文）成绩

单位反馈系统中传递函数的研究 一、设计题目 设单位反馈系统被控对象的传递函数为 ) 2)(1()(0 0++= s s s K s G （ksm7） 1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。 2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标： （1）在单位斜坡信号输入下，系统的速度误差系数=10。 （2）相角稳定裕度γ>45o , 幅值稳定裕度H>12。 （3）系统对阶跃响应的超调量Mp <25%,系统的调节时间Ts<15s 3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。 4、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的截止频率Wc 和穿频率Wx 。 5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图，并进行分析。 6、在SIMULINK 中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。 7、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。 二、设计方法 1、未校正系统的根轨迹图分析 根轨迹简称根迹，它是开环系统某一参数从0变为无穷时，闭环系统特征方程式的根在s 平面上变化的轨迹。 1）、确定根轨迹起点和终点。 根轨迹起于开环极点，终于开环零点；本题中无零点，极点为：0、-1、-2 。故起于0、-1、-2，终于无穷处。 2）、确定分支数。 根轨迹分支数与开环有限零点数m 和有限极点数n 中大者相等，连续并且对称于实轴；本题中分支数为3条。

甩负荷调试方案(中文).

目录 1、编制目的 2、编制依据 3、调试质量目标 4、系统及主要设备技术规范 5、调试应具备的条件 6、调试方法与步骤 7、调试记录项目 8、职责分工 9、安全注意事项 10、附录 1 编制目的 1.1为了指导及规范系统及设备的调试工作,保证系统及设备能够安全正常投入运行,制定本措施。 1.2测取和掌握机组甩负荷时调节系统动态过程中功率、转速和调节汽门开度等主要参数随时间的变化规律,以便分析考核调节系统的动态调节品质; 1.3考核机、炉、电设备及其自动控制系统对甩负荷工况的适应能力 1.4检查设备的运行情况,检验系统的性能,发现并消除可能存在的缺陷。 2 编制依据

2.1《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程(1996年版》 2.2《电力建设施工及验收技术规范》汽轮机组篇(1992年版 2.3《火电工程调整试运质量检验及评定标准》(1996年版 2.4《火电工程启动调试工作规定》(1996年版 2.5《电力建设安全工作规程》(火力发电厂部分 2.6《电力建设安全施工管理规定》 3 调试质量目标 符合部颁《火电工程调整试运质量检验及评定标准(1996年版》中有关系统及设备的各项质量标准要求 3.1 机组甩负荷后,最高飞升转速不应使危急保安器动作。 3.2 调节系统动态过程应能迅速、稳定,并能有效地控制机组空负荷运行。 专业调试人员、专业组长应对调试质量的关键环节进行重点检查、控制,发现问题应及时向上级领导汇报,以便协调解决,保证调试工作顺利进行。 4 系统及主要技术规范 4.1主要设备情况 汽轮机: 制造厂:南京汽轮机电机(集团有限责任公司 型号:N50-8.83/535 型式:高温高压、单缸、单轴、凝汽式汽轮机

自动控制原理课程设计

扬州大学水利与能源动力工程学院 课程实习报告 课程名称：自动控制原理及专业软件课程实习 题目名称：三阶系统分析与校正 年级专业及班级：建电1402 姓名：王杰 学号： 141504230 指导教师：许慧 评定成绩： 教师评语： 指导老师签名： 2016 年 12月 27日

一、课程实习的目的 （1）培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用经典控制理论和相关课程知识的能力； （2）掌握自动控制原理的时域分析法、根轨迹法、频域分析法，以及各种校正装置的作用及用法，能够利用不同的分析法对给定系统进行性能分析，能根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标； （3）学会使用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具进行系统仿真与调试； （4）学会使用硬件搭建控制系统； （5）锻炼独立思考和动手解决控制系统实际问题的能力，为今后从事控制相关工作打下较好的基础。 二、课程实习任务 某系统开环传递函数 G(s)=K/s(0.1s+1）（0.2s+1） 分析系统是否满足性能指标： （1)系统响应斜坡信号r(t)=t,稳态误差小于等于0.01； （2）相角裕度y>=40度； 如不满足，试为其设计一个pid校正装置。 三、课程实习内容 （1）未校正系统的分析： 1）利用MATLAB绘画未校正系统的开环和闭环零极点图 2）绘画根轨迹，分析未校正系统随着根轨迹增益变化的性能（稳定性、快速性）。 3）作出单位阶跃输入下的系统响应，分析系统单位阶跃响应的性能指标。 4）绘出系统开环传函的bode图，利用频域分析方法分析系统的频域性能指标（相角裕度和幅值裕度，开环振幅）。 （2）利用频域分析方法，根据题目要求选择校正方案，要求有理论分析和计算。并与Matlab计算值比较。 （3）选定合适的校正方案（串联滞后/串联超前/串联滞后-超前），理论分析并计算校正环节的参数，并确定何种装置实现。

船舶发电机组负荷功率自动控制系统设计(标准版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 船舶发电机组负荷功率自动控制 系统设计(标准版)

船舶发电机组负荷功率自动控制系统设计 (标准版) 导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 船舶发电机组的负荷性能测试，是船体制造过程中的一个重要环节。相对于人工手动操作进行测试，采用模糊方式实现负荷功率的自动控制，极大的促进了船舶制造工艺的自动化进程。本文介绍了盐水缸负荷系统，阐述了盐水缸功率、水电阻负荷功率、电抗器功率的自动控制系统设计。 盐水缸是船舶发电机组在进行试验时常用的负荷设备，在进行负荷试验时，往往会消耗大量的电能。如果能够将这部分电能利用在电网中，就能够对大量的燃料消耗进行补偿。但是，这样做的前提条件是需要一套复杂的变换设备，并且不能进行突加负荷试验。目前而言，大多数船厂在进行复合型检测时，依然采用人工操作的方法。传统的人工操作缺点在于用时长、数据不够准确。结合盐水缸的实际情况，针对发电机组在试验过程中的电抗器和水电阻的负荷特点，使用模糊控制的方法能够实现发电机组负荷功率的自动控制。而且，具有时间

电力拖动自动控制系统--运动控制系统第4版 习题答案

习题解答（供参考） 习题二 2.2 系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1) n n s n rpm D s ?= =??=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。 2.3 某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ?=，且在不同转速下额定速降 不变，试问系统能够达到的调速范围有多大？系统允许的静差率是多少？ 解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下） max 0max 1500151485N n n n =-?=-= min 0min 15015135N n n n =-?=-= max min 148513511D n n === 2) 静差率 01515010%N s n n =?== 2.4 直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=0.023Ω。相控整流器内阻Rrec=0.022Ω。采用降压调速。当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？

解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-?= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R C e r p m ?==?+= [(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1N D n S n s =?-=??-= [(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33 N D n S n s =?-=??-= 2.5 某龙门刨床工作台采用 V-M 调速系统。已知直流电动机 60,220,305,1000min N N N N P kW U V I A n r ====，主电路总电阻R=0.18Ω,Ce=0.2V ?min/r,求： （1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ?为多少？ （2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？ （3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落N n ?又为多少? 解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R Ce r ?=?=?= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =?=+= (3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ?=-=??= 2.6 有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压* 8.8u U V =、比例调节器 放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=0.7。求：（1）输出电压d U ；（2）若把反馈线断开，d U 为何值？开环时的输出电压是闭环是的多少倍？（3）若把反馈 系数减至γ=0.35，当保持同样的输出电压时，给定电压*u U 应为多少？ 解：（1）* (1)2158.8(12150.7)12d p s u p s U K K U K K V γ=+=??+??= (2) 8.8215264d U V =??=,开环输出电压是闭环的22倍 (3) * (1)12(12150.35)(215) 4.6u d p s p s U U K K K K V γ=+=?+???= 2.7 某闭环调速系统的调速范围是1500r/min~150r/min ，要求系统的静差率5%s ≤，那么系统允许的静态速降是多少？如果开环系统的静态速降是100r/min ，则闭环系统的开环放大

自动控制原理课程设计

金陵科技学院课程设计目录 目录 绪论 (1) 一课程设计的目的及题目 (2) 1.1课程设计的目的 (2) 1.2课程设计的题目 (2) 二课程设计的任务及要求 (3) 2.1课程设计的任务 (3) 2.2课程设计的要求 (3) 三校正函数的设计 (4) 3.1理论知识 (4) 3.2设计部分 (5) 四传递函数特征根的计算 (10) 4.1校正前系统的传递函数的特征根....... 错误！未定义书签。 4.2校正后系统的传递函数的特征根....... 错误！未定义书签。五系统动态性能的分析.. (13) 5.1校正前系统的动态性能分析 (13) 5.2校正后系统的动态性能分析 (15) 六系统的根轨迹分析 (19) 6.1校正前系统的根轨迹分析 (19) 6.2校正后系统的根轨迹分析 (21) 七系统的奈奎斯特曲线图 (23) 7.1校正前系统的奈奎斯特曲线图 (23) 7.2校正后系统的奈奎斯特曲线图 (244) 八系统的对数幅频特性及对数相频特性 (24) 8.1校正前系统的对数幅频特性及对数相频特性 (25) 8.2校正后系统的对数幅频特性及对数相频特性错误！未定义书签。总结 (267) 参考文献................................ 错误！未定义书签。

绪论 在控制工程中用得最广的是电气校正装置，它不但可应用于电的控制系统，而且通过将非电量信号转换成电量信号，还可应用于非电的控制系统。控制系统的设计问题常常可以归结为设计适当类型和适当参数值的校正装置。校正装置可以补偿系统不可变动部分（由控制对象、执行机构和量测部件组成的部分）在特性上的缺陷，使校正后的控制系统能满足事先要求的性能指标。常用的性能指标形式可以是时间域的指标，如上升时间、超调量、过渡过程时间等（见过渡过程），也可以是频率域的指标，如相角裕量、增益裕量（见相对稳定性）、谐振峰值、带宽（见频率响应）等。 常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正、滞后-超前校正三种类型。在许多情况下,它们都是由电阻、电容按不同方式连接成的一些四端网络。各类校正装置的特性可用它们的传递函数来表示，此外也常采用频率响应的波德图来表示。不同类型的校正装置对信号产生不同的校正作用，以满足不同要求的控制系统在改善特性上的需要。在工业控制系统如温度控制系统、流量控制系统中，串联校正装置采用有源网络的形式，并且制成通用性的调节器，称为PID（比例-积分-微分）调节器,它的校正作用与滞后-超前校正装置类同。

电气传动自动控制系统第2章01

电力传动自动控制系统 2019-06-16 第2章 直流电动机传动基础 直流电动机是电力传动系统的主要传动元件之一，它具有良好的起动和调速性能。直流电动机按励磁方式可分为：他励(Separately excited)、并励(Shunt)、串励(Series)、复励(Compound)(积复励、差复励)。本章主要研究直流他励电动机的运行问题，诸如机械特性及其计算；各种工作状态及其计算；调速特性及其计算等。 2.1 直流他励电动机的机械特性 在“电机学”中，注重电机的结构与原理，主要研究的是电机在进行能量转换时其内部的电磁过程；而“电力传动”，则注重的是电动机的使用，主要研究的是电机的外特性。在电动机的各类工作特性中首要的是机械特性。 电动机的机械特性(Speed-Torque Characteristics)，是电动机产生的转矩(电磁转矩)T 与其转速n 之间的关系，即n =f (T )。 电动机的机械特性是电动机性能的主要表现，只有掌握好电动机的机械特性，才能正确选择和使用电动机。电动机的机械特性在很大程度上决定了电力传动系统的稳态运行和过渡过程的性质和特点。因而，电动机机械特性的研究是“电力传动”课程的核心内容。 2.1.1 直流他励电动机的机械特性方程式 直流他励电动机的基本接线图如图2-1所示。 电枢回路 励磁回路 图2-1 直流他励电动机的接线图 电枢回路包括电枢绕组、电刷、换向极绕组和补偿绕组(若存在的话)，其总电阻称为电枢内阻r a 。电枢回路还串有附加电阻R ad ，则电枢回路电阻总值为R a =r a +R ad 。励磁回路的电源U f 与U 无关(他励)，励磁回路包括励磁绕组，其电阻为r f ，还有附加电阻R fad 。 假设：电源电压为恒值，磁通为恒值，即励磁电流不变，认为无电枢反应，电枢回路电阻为恒值。对大多数电机，在机械特性的工作范围内，以上假设所带来的误差是不大的。 电枢回路的电压平衡方程式为： U =E +IR a (2-1) 式中： U ——电动机的电枢电压(V)； E ——电动机电枢绕组的感应电势(电枢电势)(V)； I ——电枢电流(A)； R a ——电枢回路总电阻(Ω)，R a =r a +R ad 。 直流电机的电枢电势公式为： E =C e Φn (2-2)

金陵科技学院自动控制原理课程设计

绪论 (1) 一课程设计的目的及题目 (2) 1.1课程设计的目的 (2) 1.2课程设计的题目 (2) 二课程设计的任务及要求 (3) 2.1课程设计的任务 (3) 2.2课程设计的要求 (3) 三校正函数的设计 (4) 3.1理论知识 (4) 3.2设计部分 (5) 四传递函数特征根的计算 (8) 4.1校正前系统的传递函数的特征根 (8) 4.2校正后系统的传递函数的特征根 (10) 五系统动态性能的分析 (11) 5.1校正前系统的动态性能分析 (11) 5.2校正后系统的动态性能分析 (15) 六系统的根轨迹分析 (19) 6.1校正前系统的根轨迹分析 (19) 6.2校正后系统的根轨迹分析 (21) 七系统的奈奎斯特曲线图 (23) 7.1校正前系统的奈奎斯特曲线图 (23) 7.2校正后系统的奈奎斯特曲线图......... 错误!未定义书签。4 八系统的对数幅频特性及对数相频特性...... 错误!未定义书签。 8.1校正前系统的对数幅频特性及对数相频特性 (25) 8.2校正后系统的对数幅频特性及对数相频特性 (27) 总结................................... 错误!未定义书签。8 参考文献................................ 错误!未定义书签。

在控制工程中用得最广的是电气校正装置，它不但可应用于电的控制系统，而且通过将非电量信号转换成电量信号，还可应用于非电的控制系统。控制系统的设计问题常常可以归结为设计适当类型和适当参数值的校正装置。校正装置可以补偿系统不可变动部分（由控制对象、执行机构和量测部件组成的部分）在特性上的缺陷，使校正后的控制系统能满足事先要求的性能指标。常用的性能指标形式可以是时间域的指标，如上升时间、超调量、过渡过程时间等（见过渡过程），也可以是频率域的指标，如相角裕量、增益裕量（见相对稳定性）、谐振峰值、带宽（见频率响应）等。 常用的串联校正装置有超前校正、滞后校正、滞后-超前校正三种类型。在许多情况下,它们都是由电阻、电容按不同方式连接成的一些四端网络。各类校正装置的特性可用它们的传递函数来表示，此外也常采用频率响应的波德图来表示。不同类型的校正装置对信号产生不同的校正作用，以满足不同要求的控制系统在改善特性上的需要。在工业控制系统如温度控制系统、流量控制系统中，串联校正装置采用有源网络的形式，并且制成通用性的调节器，称为PID（比例-积分-微分）调节器,它的校正作用与滞后-超前校正装置类同。