1、毕业设计开题报告电气工程与自动化数字控制双闭环H桥可逆直流脉宽调速系统设计与分析一、选题的背景与意义直流调速系统是自动调速系统的主要形式，它具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点，在许多工业部门，如轧钢、矿山采掘、纺织、造纸等需要高性能调速的场合得到广泛的应用。直流电动机可逆调速系统数字化已经走向实用化。在调速方法中转速、电流双闭环直流调速系统性能很好，是应用最广的直流调速系统之一,采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的静、动态调速特性。并且转速、电流双闭环直流调速系统的控制规律，性能特点和设计方法是各种交、直流电力拖动自动控制系统的重要基础。通过对转速、电流双闭环直流调速系
2、统的了解，使我们能够更好的掌握调速系统的基本理论及相关内容，在对其各种性能加深了解的同时，能够发现其缺陷之处，通过对该系统不足之处的完善，可提高该系统的性能，使其能够适用于各种工作场合，提高其使用效率。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题1掌握电机传动的工作原理及应用；2探究先进的生物优化控制器参数的算法并与传统的算法比较3设计调速系统；主要内容包括触发电路设计；电流调节器设计；转速调节器设计。4实现先进的生物优化控制器与数字控制双闭环H桥可逆直流脉宽调速系统相结合的PID控制5建立数学模型，计算其参数；6进行数字仿真，验证其设计；7给出算法的具体步骤和流程图三、研究的方法与技术路线1文献查阅
3、有关先进的生物优化控制器参数的算法和数字控制双闭环H桥可逆直流脉宽调速系统方面的相关资料，研究典型实现方案的优缺点。2确定生物优化数字控制双闭环H桥可逆直流脉宽调速系统的PID控制器思想和实现方法。3针对双闭环H桥可逆直流脉宽调速系统系统，它采用普通PC机中的高速CPU来替代模拟PI调速系统中的计算，配合相应的高速数据采集卡进行数据采集和输出控制，实现控制系统的数字化，要充分利用友好的WINDOWS操作系统平台完成对电动机启动波形捕捉和保存，自动计算电动机启动时间和超调量等功能。4采用粒子群优化整定控制器参数的方法优化系统。通过实验结果说明该方法的有效性和实用性。5采用粒子群算法进行参数优化，
4、主要做了如下工作其一，选择控制系统的目标函数，通过对控制系统的逐步仿真，对结果进行分析；其二，先采用工程上的整定方法粗略的确定其初始的三个参数PK，IK，DK，再利用粒子群算法进行寻优，得到更好的PID参数；其三，采用SIMULINK的仿真工具对PID参数优化系统进行仿真，得出系统的响应曲线。从中发现它的性能指标，都比原来有了很大的改进。因此，采用粒子群算法的优越性是显而易见的。粒子群优化算法的流程如图四、研究的总体安排与进度第13周（2010112720101219）在广泛查阅中外文献与资料的基础上，完善课题研究方案，完成文献综述2000字以上和翻译外文文献2篇以上，（每篇外文文献翻译的中文
5、字数一般要求2000字以上）。第4周（2010122020101226）在文献查阅的基础上，完成课题综述，完成开题报告，完成开题报告答辩。第58周（201012272011116）毕业设计（论文）的设计主要实施阶段，按本课题的技术路线与总体方案具体实施。第912周（2011021720110313）2010学年上学期第14周毕业实习。第1318周（2011031420110424）继续设计阶段、实验、设计、编程、调试、结果分析、撰写论文。第1921周（2011042520110515）毕业设计资料整理，提交完整的毕业设计（论输出结果根据系统方程对粒子的位置进行进化根据系统方程对粒子的速度进行进
6、化求出整个群体的全局最优值求出每个粒子的个体最优计算每个粒子的适应值初始化每个粒子的速度和位置是否满足结束条件是否开始文）资料。第2223周（2011051620110527）毕业设计（论文）答辩准备、答辩。五、主要参考文献1陈伯时，电力拖动自动控制系统第3版，机械工业出版版,20092MOHAMMADDASHTI,KAMBIZSHOHAEE,SMHSEYEDKASHI,MOJTABABEHNAM,TUNINGOFDIGITALPIDCONTROLLERUSINGPARTICALSWARMOPTIMIZATION,PROCEDINGSOFTHE29THCHINESECONTROLCONFERE
7、NCE33833389,20103SAEMAMI,MBAYATIPOUDEH,SESHTEHARDIHA,PARTICLESWARMOPTIMIZATIONFORIMPROVEDPERFORMANCEOFPIDCONTROLLERONBUCKCONVERTER,PROCEEDINGSOF2008IEEEINTERNATIONALCONFERENCEONMECHATRONICSANDAUTOMATION520524,20084张晓华，系统建模与仿真，清华大学出版社第1版,2006125RICHARDCDORF,ROBERTHBISHOP,MODERNCONTROLSYSTEMS,10THEDPUBLISHEDPEARSONEDUCATION,INC,20056曾建潮，介婧，崔志华，微粒群算法，科学出版社，2004。7胡寿松，自动控制原理（第四版），科学技术出版社，20018王兆安,黄俊电力电子技术机械工业出版社，20029徐月华,汪仁煌MATLAB在直流调速设计中的应用广东工业大学,2001810周渊深交直流调速系统与MATLAB仿真北京中国电力出版社，200411王忠礼MATLAB应用技术在电气工程与自动化专业中的应用北京清华大学出版社，2007114115
