PWM可逆直流調(diào)速系統(tǒng)matlab仿真實習(xí)

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1、Word格式《運動控制系統(tǒng)仿真》課程設(shè)計——PWM直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)建模與仿真學(xué)院：電氣與控制工程學(xué)院班級：自動化1104班姓名：鐘傳琦學(xué)號：1106050430日期：2014年6月27日完美整理Word格式一、課程設(shè)計的目的及任務(wù)《運動控制系統(tǒng)》是自動化專業(yè)的一門主干專業(yè)課程，在該課程學(xué)習(xí)結(jié)束后單獨安排了1周的控制系統(tǒng)仿真課程設(shè)計。其目的是要求學(xué)生針對某個電機控制系統(tǒng)功能模塊或整個控制系統(tǒng)進行設(shè)計與實現(xiàn)，使學(xué)生能進一步加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，了解典型的電機控制系統(tǒng)基本控制原理和結(jié)構(gòu)，掌握基本的調(diào)試方法，提高綜合應(yīng)用知識的能

2、力、分析解決問題的能力和工程實踐能力，并初步培養(yǎng)實事求是的工作作風(fēng)和撰寫科研總結(jié)報告的能力。二、課程設(shè)計的基本要求《運動控制系統(tǒng)》被控對象是交、直流電動機，能量轉(zhuǎn)換是由電力電子器件構(gòu)成的變換器，微機構(gòu)成控制器。因此控制系統(tǒng)仿真課程設(shè)計學(xué)生應(yīng)掌握以下基本內(nèi)容：（1）交、直流電動機；（2）電力電子變換器；（3）微機控制器；（4）轉(zhuǎn)速、電流等檢測電路；（5）輸入輸出轉(zhuǎn)換電路、調(diào)理電路和功放電路等。三．課程設(shè)計的內(nèi)容及基本要求1．設(shè)計題目1)開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)建模與仿真2)單閉環(huán)有靜差轉(zhuǎn)速負反饋調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)建模與仿真3)單閉環(huán)無

3、靜差轉(zhuǎn)速負反饋調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)建模與仿真4)帶電流截止轉(zhuǎn)速負反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)建模與仿真5)單閉環(huán)電壓負反饋調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)建模與仿真6)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)建模與仿真7)有環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)建模與仿真8)邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)建模與仿真9)三相異步電動機數(shù)學(xué)模型的建立10)PWM直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)建模與仿真本文所選題目為：10)PWM直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)建模與仿真。完美整理Word格式2．設(shè)計內(nèi)容（1）設(shè)計系統(tǒng)各單元電路和主控電路；（2）分析并測定系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的輸入輸出特性及其參數(shù)，調(diào)試各單元電路；（3

4、）系統(tǒng)性能分析與程序設(shè)計；（4）系統(tǒng)校正，修正系統(tǒng)靜、動態(tài)性能。3．設(shè)計要求（1）初步掌握控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計的基本方法。包括設(shè)計任務(wù)，進行設(shè)計題目的方案論證。通過調(diào)查研究、設(shè)計計算，確定方案，寫出總結(jié)報告。（2）培養(yǎng)一定的自學(xué)能力和獨立分析問題、解決問題的能力。包括學(xué)會自己分析解決問題的方法，對設(shè)計中遇到的問題，能通過獨立思考、查閱工具書、參考文獻，尋找答案。（3）通過嚴格的科學(xué)訓(xùn)練和工程設(shè)計實踐，逐步樹立嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的科學(xué)作風(fēng)，并培養(yǎng)學(xué)生在實際工作中應(yīng)具有的生產(chǎn)觀點，經(jīng)濟觀點和全局觀點。4.控制對象參數(shù)直流

5、調(diào)速系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)如下:晶閘管三相橋式全控整流電路供電的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng),直流電動機:220V,136A,1460r/min,電樞電阻Ra=0.2Ω,允許過載倍數(shù)λ=1.5;電樞回路總電阻:R=0.5Ω,電樞回路總電感:L=15mH,電動機軸上的總飛輪力矩:GD2=22.5N·m2,晶閘管裝置:放大系數(shù)Ks=40,電流反饋系數(shù):β=0.05V/A,轉(zhuǎn)速反饋系數(shù):α=0.007Vmin/r,濾波時間常數(shù):Toi=0.002s,Ton=0.01s。四．PWM直流調(diào)速系統(tǒng)簡介1.PWM調(diào)速原理可逆PWM變換器主電路有多種形式，最常

6、用的是橋式（亦稱H形）電路，如圖1所示，電動機M兩端電壓的極性隨全控型電力電子器件的開關(guān)狀態(tài)而改變。雙極式控制可逆PWM變換器的四個驅(qū)動電壓的關(guān)系是：。在一個開關(guān)周期內(nèi)，當(dāng)0t<時，，電樞電流id沿回路1流通；當(dāng)t

7、的占空比為1。對于PWM發(fā)生器，采用兩個DiscretePWMGenerator模塊。由于此模塊中自帶三角波，其幅值為1，且輸入信號應(yīng)在-1與1之間，將輸入信號同三角波信號相比較，當(dāng)比較結(jié)果大于0時，占空比大于50%，PWM波表現(xiàn)為上寬下窄，電機正轉(zhuǎn)；當(dāng)比較結(jié)果小于0而大于-1時，占空比小于50%，PWM波表現(xiàn)為上窄下寬，電機反轉(zhuǎn)。DiscretePWMGenerator模塊的參數(shù)設(shè)置為：調(diào)制波為外設(shè)，載波頻率根據(jù)電力電子開關(guān)頻率確定。其次，由于電機運轉(zhuǎn)時，H橋應(yīng)與對角兩管觸發(fā)信號一致，為此采用Selector模塊（路徑為：S

8、imulink/SignalRouting/Selector），其參數(shù)設(shè)置為：InputType為Vector，Elements為[1243]，使得PWM發(fā)生器信號同H橋?qū)莾晒苡|發(fā)信號相對應(yīng)。PWM發(fā)生器模型及封裝后子系統(tǒng)如圖2所示：圖2.PWM發(fā)生器模型及封裝后子系統(tǒng)由于