直流pwm-m可逆調(diào)速系統(tǒng)地設(shè)計(jì)與仿真

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1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)（論文）直流PWM-M可逆調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：劉雨楠小組成員：陳慧婷（20114073166）石文強(qiáng)（20114073113）劉志鵬（20114073134）張華國(guó)（20114073151）信息技術(shù)學(xué)院電氣工程系文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)2014年10月20日文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)摘要當(dāng)今，自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，而直流調(diào)速控制作為電氣傳動(dòng)的主流在現(xiàn)代化生產(chǎn)中起著主要作用。本文主要研究直流調(diào)速系統(tǒng)，它主要由三部分組成，包括控制部分、功率部分、直流電動(dòng)機(jī)。長(zhǎng)期以來(lái)，直流

2、電動(dòng)機(jī)因其具有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速比較靈活、方法簡(jiǎn)單、易于大范圍內(nèi)平滑調(diào)速、控制性能好等特點(diǎn)，一直在傳動(dòng)領(lǐng)域占有統(tǒng)治地位。微機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，在控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文對(duì)基于微機(jī)控制的雙閉環(huán)可逆直流PWM調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了較深入的研究，從直流調(diào)速系統(tǒng)原理出發(fā)，逐步建立了雙閉環(huán)直流PWM調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，用微機(jī)硬件和軟件發(fā)展的最新成果，探討一個(gè)將微機(jī)和電力拖動(dòng)控制相結(jié)合的新的控制方法，研究工作在對(duì)控制對(duì)象全面回顧的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)控制部分展開(kāi)研究，它包括對(duì)實(shí)現(xiàn)控制所需要的硬件和軟件的探討，控制策略和控制算法的探討等內(nèi)容。在硬件方面充分利用微機(jī)外設(shè)接

3、口豐富，運(yùn)算速度快的特點(diǎn)，采取軟件和硬件相結(jié)合的措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的控制。論文分析了系統(tǒng)工作原理和提高調(diào)速性能的方法，研究了IGBT模塊應(yīng)用中驅(qū)動(dòng)、吸收、保護(hù)控制等關(guān)鍵技術(shù).在微機(jī)控制方面，討論了數(shù)字觸發(fā)、數(shù)字測(cè)速、數(shù)字PWM調(diào)制器、雙極式H型PWM變換電路、轉(zhuǎn)速與電流控制器的原理,并給出了軟、硬件實(shí)現(xiàn)方案。關(guān)鍵詞：直流可逆調(diào)速數(shù)字觸發(fā)PWM數(shù)字控制器文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)目錄摘要I1引言11.1問(wèn)題的提出11.2PWM控制的現(xiàn)狀和分類22微機(jī)控制雙閉環(huán)可逆直流PWM調(diào)速系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)42.1穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性42.3雙閉

4、環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能52.4可逆PWM變換器工作原理92.5PWM控制電路123系統(tǒng)的仿真143.1建立仿真模型143.2PWM開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真結(jié)果163.3PWM雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真結(jié)果18總結(jié)20參考文獻(xiàn)21文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)1引言1.1問(wèn)題的提出為什么我們要研究一種由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制的PWM直流控制系統(tǒng)？要回答這個(gè)問(wèn)題，首先我們應(yīng)該系統(tǒng)的論述一下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀。電動(dòng)機(jī)按電源供應(yīng)方式來(lái)分，可以分為兩大類，即直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。兩類電動(dòng)機(jī)在調(diào)速方面存在著很大差異。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起、制動(dòng)性，適宜在大范圍

5、內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。即便如此，直流電動(dòng)機(jī)也存在著固有的很多缺點(diǎn)，制約了其應(yīng)用——由于直流電動(dòng)機(jī)使用直流電源，它的碳刷和滑環(huán)都要經(jīng)常更換，這樣的拆換工作是費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)財(cái)?shù)?，無(wú)疑會(huì)加重使用者的負(fù)擔(dān)。因此，人們希望簡(jiǎn)單可靠低廉的交流電動(dòng)機(jī)也能像直流電動(dòng)機(jī)那樣調(diào)速。定子調(diào)速、變極調(diào)速、滑差調(diào)速和轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速和串極調(diào)速等調(diào)速方法應(yīng)運(yùn)而生，同時(shí)，由于技術(shù)的成熟，滑差電動(dòng)機(jī)、繞線式電動(dòng)機(jī)、同步式交流電機(jī)等隨即出現(xiàn)，帶來(lái)了電機(jī)史上的一次飛躍。但是，這些電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能仍然不能與直流電動(dòng)機(jī)相比。直到20

6、世紀(jì)80年代，變頻調(diào)速的出現(xiàn)才解決了直流電機(jī)調(diào)速性能好卻費(fèi)時(shí)費(fèi)力的缺點(diǎn)。那么又是什么促成了變頻調(diào)速的產(chǎn)生呢？電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，直接推動(dòng)了變頻調(diào)速系統(tǒng)的產(chǎn)生。由于變頻調(diào)速具有其他調(diào)速方式所不具有的幾大特點(diǎn)：1）PWM調(diào)速系統(tǒng)主電路線路簡(jiǎn)單，需用的功率器件少2）開(kāi)關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機(jī)損耗及發(fā)熱都較小3）低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍廣，可達(dá)到1:10000左右4）如果可以與快速響應(yīng)的電動(dòng)機(jī)配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)5）功率開(kāi)關(guān)器件工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率適

7、當(dāng)時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗也不大，因而裝置效率較高6）直流電源采用不可控整流時(shí)，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高變頻調(diào)速很快為廣大電動(dòng)機(jī)用戶所接受，成為了一種最受歡迎的調(diào)速方法，在一些中小容量的動(dòng)態(tài)高性能系統(tǒng)中更是已經(jīng)完全取代了其他調(diào)速方式。由此可見(jiàn)，變頻調(diào)速是非常值得自動(dòng)化工作者去研究的。在變頻調(diào)速方式中，PWM調(diào)速方式尤為大家所重視，這是我們選取它作為研究對(duì)象的重要原因。而在眾多PWM變換器實(shí)現(xiàn)方法中，又以H型PWM變換器更為多見(jiàn)。這種電路具備電流連續(xù)、電動(dòng)機(jī)四象限運(yùn)行、無(wú)摩擦死區(qū)、低速平穩(wěn)性好等優(yōu)點(diǎn)。因此，本次設(shè)計(jì)以H型PWM直流控制器為主要研

8、究對(duì)象。要研究PWM調(diào)速方法，不能不提到微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)和微機(jī)控文案大全實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)制技術(shù)，沒(méi)有這些技術(shù)的支持，我們就只能還是在走前人的老路，被模擬、人工控制的思維所禁錮。在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制領(lǐng)域，如果不能有效的引用這些技術(shù)，我們很難