雙極式pwm直流電機(jī)

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1、----課程設(shè)計(jì)(論文)題目名稱雙極式PWM直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真課程名稱運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)學(xué)生姓名學(xué)號系、專業(yè)指導(dǎo)教師2012年5月5日-----邵陽學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書年級專業(yè)學(xué)生姓名學(xué)號題目名稱雙極式PWM直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真設(shè)計(jì)時(shí)間課程名稱運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程編號121203204設(shè)計(jì)地點(diǎn)電力電子與電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)室/綜合仿真實(shí)驗(yàn)室一、課程設(shè)計(jì)（論文）目的課程設(shè)計(jì)是在校學(xué)生素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)，是理論與實(shí)踐相結(jié)合的橋梁和紐帶。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生更多實(shí)踐方案，解決目前學(xué)生課程設(shè)計(jì)過程中普遍存在的缺乏動(dòng)

2、手能力的現(xiàn)象.《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》是繼《電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)》、和《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》課程之后開出的實(shí)踐環(huán)節(jié)課程，其目的和任務(wù)是訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)課程的基本知識(shí)，獨(dú)立進(jìn)行電機(jī)調(diào)速技術(shù)和設(shè)計(jì)工作,掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試和應(yīng)用電路設(shè)計(jì)、分析及調(diào)試檢測。二、已知技術(shù)參數(shù)和條件雙極式PWM直流調(diào)速系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制，已知數(shù)據(jù)為：電動(dòng)機(jī)的，，，，電樞回路總電阻，允許電流過載倍數(shù)，電流反饋濾波時(shí)間，轉(zhuǎn)速反饋濾波時(shí)間，電樞回路電磁時(shí)間常數(shù)，機(jī)電時(shí)間常數(shù)，電源電壓，給定值和ASR、ACR的輸出限幅值均為，電動(dòng)勢轉(zhuǎn)速比，調(diào)解器輸入電阻,已知

3、開關(guān)頻率，PWM環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)，試對該系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求穩(wěn)態(tài)無靜差，動(dòng)態(tài)過渡過程時(shí)間，電流超調(diào)量，空載啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)的轉(zhuǎn)速超調(diào)量。三、任務(wù)和要求（1）電流環(huán)的設(shè)計(jì)；（2）轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)；（3）運(yùn)用MATLAB軟件進(jìn)行仿真，校驗(yàn)。注：1．此表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效；2．此表1式3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各1份。-----四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備等）1、電力電子與電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，4套DJDK-1電力電子與電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置；2、DJDK-1電力電子

4、與電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書；3、MATLAB仿真軟件。五、進(jìn)度安排2011年6月20日-21日：收集和課程設(shè)計(jì)有關(guān)的資料，熟悉課題任務(wù)和要求2011年6月22日-23日：總體方案設(shè)計(jì)2011年6月24日-26日：各單元電路設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算2011年6月27日-29日：用MATLAB仿真并系統(tǒng)改進(jìn)2011年6月30日：整理并書寫設(shè)計(jì)說明書2011年7月1日：答辯并考核六、教研室審批意見教研室主任（簽名）：年月日七

5、、主管教學(xué)主任意見主管主任（簽名）：年月日八、備注指導(dǎo)教師（簽字）：學(xué)生（簽字）：-----摘要當(dāng)今，自動(dòng)化控制

6、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)在主流在現(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)。長期以來，直流電動(dòng)機(jī)因其具有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速比較靈活、方法簡單、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。本文對雙極式PWM直流調(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，采取軟件和硬件相結(jié)合的措施，實(shí)現(xiàn)對轉(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

7、高調(diào)速性能的方法，討論了數(shù)學(xué)模型的建立、雙極式H型PWM變換電路、PI控制器的設(shè)計(jì)以及原理。通過理論分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并利用simulink設(shè)計(jì)出來穩(wěn)定的調(diào)速系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：直流調(diào)速；雙閉環(huán)；PWM；PI調(diào)節(jié)器-----目錄摘要..Ⅰ目錄Ⅱ1.緒論1 1.1課題背景及意義1 1.2課題任務(wù)及要求1 2.方案設(shè)計(jì)2 2.1PWM控制技術(shù)基本原理2 2.2雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2 2.3H橋PWM變換器工作原理32.4PWM調(diào)速系統(tǒng)靜特性53.電路設(shè)計(jì)73.1主電路設(shè)計(jì)73.2控制電路設(shè)計(jì)74.參數(shù)整定104.1參數(shù)計(jì)算

8、104.2參數(shù)校驗(yàn)125.系統(tǒng)仿真調(diào)試及結(jié)果分析155.1simulink仿真調(diào)試155.2仿真結(jié)果分析20總結(jié)21參考文獻(xiàn)22附錄23-----1緒論1.1課題的背景及意義直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速精度高，調(diào)速范圍廣，變流裝置控制簡單，長期以來在調(diào)速傳動(dòng)中占統(tǒng)治地位。在要求調(diào)速性能較高的場合，一般都采用直流電氣傳動(dòng)。目前，通過對電動(dòng)機(jī)的控制，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能進(jìn)而控制工作機(jī)械按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)行且使之滿足特定要求的新型電氣傳動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。三十多年來，直流電機(jī)傳動(dòng)經(jīng)歷了重大的變革。首先實(shí)現(xiàn)了整

9、流器的更新?lián)Q代，以晶閘管整流裝置取代了習(xí)用已久的直流發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)組及水銀整流裝置使直流電氣傳動(dòng)完成了一次大的躍進(jìn)。同時(shí)，控制電路已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高集成化、小型化、高可靠性及低成本。以上技術(shù)的應(yīng)用，使直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)大幅提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展，走向成熟化、完善化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，在脈寬調(diào)速、高精度的電氣傳動(dòng)領(lǐng)域中仍然難以替代。由于直流電氣傳