《机电传动控制》（2017）综合作业

综合作业包括：

• 小组仿真设计作业（整个小组提交一份报告WORD文档）
• 个人课程论文（提交一份论文WORD文档）

提交截止期：第16周周末

小组仿真设计作业

对于如下图所示的高速电梯系统，电机直接驱动转轮并通过绳索和滑轮带动轿厢升降。相关参数如下：

• 额定速度：240m/min
• 额定负载：24名乘客（1600kg）
• 最高移动层数：30层（层间距3m）
• 轿厢重量：2000kg
• 平衡重物质量：2400kg
• 转轮转动惯量：95kg.m2
• 转轮与滑轮的直径：700mm
• 绳索与滑轮的质量：忽略不计
• 从零速到额定速度的加速时间：4s，
• 从额定速度到零速的减速时间：4s
• 电机过载能力：允许10s内的200%的过载
  (参考了Seung-Ki Sul《电机传动系统控制》课后作业的技术参数)

仿真设计要求：

• 1）电机选型计算

根据给出的技术参数，计算出电机的额定转矩（考虑动态转矩）和额定转速，并在主流电机厂商网站上，选择一款满足需求的实际电机型号。（电机可为直流电机、交流异步电机、永磁同步电机）

• 2）建模仿真

在PLECS软件中实现上述电梯控制系统的模型，包括上图中的机械传动环节、电机和控制器环节。

• 3）调速系统设计

调整仿真模型中的闭环速度控制参数，按照技术参数中给出的电梯运行速度、加速时间和减速时间模拟电梯从1楼上升到10楼时的运行曲线。仿真结果应保证电梯运行平稳，电机运行未超出过载能力。

• 4）电气控制图

选择一款具体型号的电机驱动器和PLC控制器，并画出电气主回路。

说明：小组也可以选择电梯以外的传动控制系统（如多自由度运动平台）进行仿真设计，同样需要完成上述四项要求。最终提交的报告中应列明每个小组成员的贡献。

个人课程论文

• 结合本课程内容，进行资料调研或结合参与过的具体实践活动，针对某个具体的机电设备（电动汽车、机械臂、无人机、油田装备、港口装备、半导体装备......），对其核心的电机及传动部分进行分析，指出所使用的电机类型和对应的驱动装置，电机控制的技术指标、技术难点，并探讨具体的控制方案实现，列出相应的参考文献。