直流pwm-m可逆調(diào)速系統(tǒng)地設(shè)計與仿真

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1、實用標準基礎(chǔ)課程設(shè)計（論文）直流PWM-M可逆調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計與仿真專業(yè)：電氣工程及其自動化指導(dǎo)教師：劉雨楠小組成員：陳慧婷（20114073166）石文強（20114073113）劉志鵬（20114073134）張華國（20114073151）信息技術(shù)學(xué)院電氣工程系文案大全實用標準2014年10月20日文案大全實用標準摘要當今，自動化控制系統(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、直流電動機。長期以來，直流

2、電動機因其具有調(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，一直在傳動領(lǐng)域占有統(tǒng)治地位。微機技術(shù)的快速發(fā)展，在控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文對基于微機控制的雙閉環(huán)可逆直流PWM調(diào)速系統(tǒng)進行了較深入的研究，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，用微機硬件和軟件發(fā)展的最新成果，探討一個將微機和電力拖動控制相結(jié)合的新的控制方法，研究工作在對控制對象全面回顧的基礎(chǔ)上，重點對控制部分展開研究，它包括對實現(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外設(shè)接

3、口豐富，運算速度快的特點，采取軟件和硬件相結(jié)合的措施，實現(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)工作原理和提高調(diào)速性能的方法，研究了IGBT模塊應(yīng)用中驅(qū)動、吸收、保護控制等關(guān)鍵技術(shù).在微機控制方面，討論了數(shù)字觸發(fā)、數(shù)字測速、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用標準目錄摘要I1引言11.1問題的提出11.2PWM控制的現(xiàn)狀和分類22微機控制雙閉環(huán)可逆直流PWM調(diào)速系統(tǒng)原理設(shè)計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21文案大全實用標準1引言1.1問題的提出為什么我們要研究一種由計算機系統(tǒng)控制的PWM直流控制系統(tǒng)？要回答這個問題，首先我們應(yīng)該系統(tǒng)的論述一下電動機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀。電動機按電源供應(yīng)方式來分，可以分為兩大類，即直流電動機和交流電動機。兩類電動機在調(diào)速方面存在著很大差異。直流電動機具有良好的起、制動性，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領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。即便如此，直流電動機也存在著固有的很多缺點，制約了其應(yīng)用——由于直流電動機使用直流電源，它的碳刷和滑環(huán)都要經(jīng)常更換，這樣的拆換工作是費時費力費財?shù)?，無疑會加重使用者的負擔。因此，人們希望簡單可靠低廉的交流電動機也能像直流電動機那樣調(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)運而生，同時，由于技術(shù)的成熟，滑差電動機、繞線式電動機、同步式交流電機等隨即出現(xiàn)，帶來了電機史上的一次飛躍。但是，這些電動機的調(diào)速性能仍然不能與直流電動機相比。直到20

6、世紀80年代，變頻調(diào)速的出現(xiàn)才解決了直流電機調(diào)速性能好卻費時費力的缺點。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：1）PWM調(diào)速系統(tǒng)主電路線路簡單，需用的功率器件少2）開關(guān)頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機損耗及發(fā)熱都較小3）低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍廣，可達到1:10000左右4）如果可以與快速響應(yīng)的電動機配合，則系統(tǒng)頻帶寬，動態(tài)響應(yīng)快，動態(tài)抗擾能力強5）功率開關(guān)器件工作在開關(guān)狀態(tài)，導(dǎo)通損耗小，當開關(guān)頻率適

7、當時，開關(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，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高變頻調(diào)速很快為廣大電動機用戶所接受，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，變頻調(diào)速是非常值得自動化工作者去研究的。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象的重要原因。而在眾多PWM變換器實現(xiàn)方法中，又以H型PWM變換器更為多見。這種電路具備電流連續(xù)、電動機四象限運行、無摩擦死區(qū)、低速平穩(wěn)性好等優(yōu)點。因此，本次設(shè)計以H型PWM直流控制器為主要研

8、究對象。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)和微機控文案大全實用標準制技術(shù)，沒有這些技術(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。在電動機轉(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