課程設(shè)計(jì)：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)用文檔直流PWM-M可逆調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真摘要當(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

2、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：PWM調(diào)速、直流電動(dòng)機(jī)、雙閉環(huán)調(diào)速文案大全實(shí)用

3、文檔文案大全實(shí)用文檔目錄前言1第1章直流PWM-M調(diào)速系統(tǒng)2第2章UPE環(huán)節(jié)的電路波形分析4第3章電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)63.1電流環(huán)結(jié)構(gòu)框圖的化簡(jiǎn)63.2電流調(diào)節(jié)器參數(shù)計(jì)算73.3參數(shù)校驗(yàn)83.3.1檢查對(duì)電源電壓的抗擾性能：83.3.2晶閘管整流裝置傳遞函數(shù)的近似條件83.3.3忽略反電動(dòng)勢(shì)變化對(duì)電流環(huán)動(dòng)態(tài)影響的條件83.3.4電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件93.4計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容9第4章轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)114.1電流環(huán)的等效閉環(huán)傳遞函數(shù)114.2轉(zhuǎn)速環(huán)結(jié)構(gòu)的化簡(jiǎn)和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)的選擇114.3轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的參數(shù)的計(jì)算144.4參數(shù)校驗(yàn)144.4.1電流環(huán)傳遞函數(shù)化簡(jiǎn)條件154.4.2轉(zhuǎn)

4、速環(huán)小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件154.5計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容154.6調(diào)速范圍靜差率的計(jì)算16第5章系統(tǒng)仿真17文案大全實(shí)用文檔5.1仿真軟件Simulink介紹175.2Simulink仿真步驟175.3雙閉環(huán)仿真模型175.4雙閉環(huán)系統(tǒng)仿真波形圖18結(jié)論19參考文獻(xiàn)20文案大全實(shí)用文檔前言直流PWM_M調(diào)速系統(tǒng)幾年來(lái)發(fā)展很快，直流PWM_M調(diào)速系統(tǒng)采用全控型電力電子器件，調(diào)制頻率高，與晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)相比動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)脈動(dòng)小，有很大的優(yōu)越性，在小功率調(diào)速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。直流PWM_M調(diào)速系統(tǒng)與晶閘管調(diào)速系統(tǒng)的不同主要在變流主電路上，采用了脈寬調(diào)制方式

5、，轉(zhuǎn)速和電流的控制盒晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)一樣。直流PWM_M調(diào)速系統(tǒng)的PWM變換器有可逆和不可逆兩類，二可逆變換器又有雙極式、單極式和受限單極式等多種電路。這里主要研究H型主電路雙極式的PWM_M調(diào)速系統(tǒng)和受限單極式PWM_M調(diào)速的仿真，并通過(guò)仿真分析直流PWM_M可逆調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)程。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)革命過(guò)程中，電氣自動(dòng)化在20世紀(jì)的后四十年曾進(jìn)行了兩次重大的技術(shù)更新。一次是元器件的更新，即以大功率半導(dǎo)體器件晶閘管取代傳統(tǒng)的變流機(jī)組，以線形組件運(yùn)算放大器取代電磁放大器件。后一次技術(shù)更新主要是把現(xiàn)代控制理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)用于電氣工程，控制器由模擬式進(jìn)入了數(shù)字式。在前一次技術(shù)更新中，電氣系統(tǒng)的動(dòng)

6、態(tài)設(shè)計(jì)仍采用經(jīng)典控制理論的方法。而后一次技術(shù)更新是設(shè)計(jì)思想和理論概念上的一個(gè)飛躍和質(zhì)變，電氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能亦隨之改觀。在整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，電力拖動(dòng)及調(diào)速系統(tǒng)是其中的核心部分。在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，二者之間實(shí)行串級(jí)連接，即以轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出作為PWM的控制電壓。從閉環(huán)反饋結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在里面，是內(nèi)環(huán)，按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)在外面，成為外環(huán)，按典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為了獲得良好的動(dòng)、靜態(tài)品質(zhì)，調(diào)節(jié)器均采用PI調(diào)節(jié)器并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了校正。檢測(cè)部分中，采用了霍爾片式電流檢測(cè)裝置對(duì)電流環(huán)進(jìn)行檢測(cè)，轉(zhuǎn)速還則是采用了測(cè)速電

7、機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到了比較理想的檢測(cè)效果。文案大全實(shí)用文檔第1章直流PWM-M調(diào)速系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)上采用了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，如圖4-1所示。在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，二者之間實(shí)行串級(jí)連接，即以轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出作為PWM的控制電壓。從閉環(huán)反饋結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在里面，是內(nèi)環(huán)，按典型Ⅰ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)在外面，成為外環(huán)，按典型Ⅱ型系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為了獲得良好的動(dòng)、靜態(tài)品質(zhì)，調(diào)節(jié)器均采用PI