畢業(yè)設(shè)計(jì)----matlab對(duì)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 在此，我再一次對(duì) 方 老師 和 *教授 的培養(yǎng)和關(guān)懷表示誠(chéng)摯的謝意！ 感謝 其他任課 老師們，他們不但在大學(xué)四年中指導(dǎo)我們學(xué)習(xí)和生活，而且在完成論文期間給我許多幫助和建議，他們兢兢業(yè)業(yè)、對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度為我做出了好的表率，時(shí)刻鞭策著我向他們學(xué)習(xí)。重慶大學(xué)出版社， 2021 [5]洪乃剛，電力電子拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與仿真。 通過本次設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我對(duì)知識(shí)的掌握，使我對(duì)設(shè)計(jì)過程有了全面地了解。 圖 418 轉(zhuǎn)速 n 的過渡過程 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了正反轉(zhuǎn)運(yùn)行， 當(dāng)給定電壓環(huán)節(jié) nU? 從 +10 撥向 10 時(shí)，電機(jī)便實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn) 給定值 nU? =6 及 nU? =4 時(shí)的轉(zhuǎn)速 n 波形。其中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器各封裝在子模塊中，里面包含 PI 調(diào)節(jié)， 共 23 頁(yè) 第 19 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 限幅值等 。其中一個(gè)是由電流調(diào)節(jié)器 ACR 和電流檢測(cè) —反 饋環(huán)節(jié)構(gòu)成的電流環(huán)，另一個(gè)是由速度調(diào) 作用。 圖 42 直流電源設(shè)計(jì)原理圖 圖 43 三相橋式不控整流電路原理圖 對(duì)于 PWM 變換器中的濾波電容，其作用除濾波外，還有當(dāng)電機(jī)制動(dòng)時(shí)吸收運(yùn) 行系統(tǒng)動(dòng)能的作 ，可以采用圖 44 中的鎮(zhèn)流電阻 Rb 來消耗掉部分動(dòng)能。在基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)1bu = 4bu ， 2bu = 3bu = 1bu 的作用下，同一組中的兩個(gè)晶體管同時(shí)導(dǎo)通或同時(shí)關(guān)斷，兩組晶體管之 因此， PWM 變換器 共 23 頁(yè) 第 15 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ a 電路原理圖 b 電壓電流波形 圖 37 H 型雙極式 PWM 變換器及其波形 雙極式控制可逆 PWM （ 3）電機(jī)停止時(shí)有微振電流，能消除靜摩擦死區(qū)； （ 4）低速平穩(wěn)性好，系統(tǒng)的調(diào)速范圍可達(dá) 1:20210左右； （ 5）低速時(shí)，每個(gè)開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)脈沖仍較寬，有利保證器件的可靠導(dǎo)通。來自脈寬調(diào)制電路的兩個(gè)極性相反的脈沖電壓 1bu 、 2bu 分別作用到 1V 、 2V 的基極。 數(shù)字式 PWM 控制 數(shù)字式 PWM 調(diào)制電路主要由計(jì)數(shù)器和數(shù)字比較器或由定時(shí)電路和觸發(fā)器構(gòu)成。 各變量的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當(dāng)兩個(gè)調(diào)節(jié)器都不飽和時(shí)，各變量之間有下列關(guān)系： imU? 為 ASR 的輸出限幅值。對(duì)于同一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)， 項(xiàng)指標(biāo)并不是 彼此孤立的，必須同時(shí)提才有意義， 一個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍，是指在最低速時(shí)還能滿足所需靜差率的轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍。 電機(jī)基本調(diào)速方法 由電機(jī)學(xué)基本理論可知，直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性方程式為 共 23 頁(yè) 第 8 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Φ —?jiǎng)?lì)磁磁通（ Wb）； eK —由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定的電動(dòng)勢(shì)常數(shù)； 由上式可見，直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方案可有以下三種。 圖 21 旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（ GM 系統(tǒng)） 靜止式可控整流器調(diào)速系統(tǒng) 自從晶閘管（俗稱“可控硅”）問世，到了 60 年代，已生產(chǎn)出成套的晶閘管整流裝置，并應(yīng)用于直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，即晶閘管可控整流器供電的直流調(diào)速系統(tǒng) 共 23 頁(yè) 第 7 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ VM 系統(tǒng)）。 控制技術(shù) 已居世界先進(jìn)水平。 本文主要討論了直流調(diào)速系統(tǒng)的基本概念，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)地介紹了轉(zhuǎn)速負(fù)反饋單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速電流負(fù)反饋雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成，工作原理，脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理和控制方法，介紹了直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的控制電路和系統(tǒng)構(gòu)成。由于換向 從 20 世紀(jì) 80 年代起，在電氣傳動(dòng)自動(dòng)化領(lǐng)域中出現(xiàn)了一個(gè)革命性的變化，這就是交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。第一章主要 概述了直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究 背景與 發(fā)展 現(xiàn)狀 ；第二章 介紹了直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的 理論基礎(chǔ)，簡(jiǎn)要介紹了 調(diào)速 的原理和結(jié)構(gòu)；第三章 介紹了脈寬調(diào)制原理及對(duì) 目前常用的各種 PWM 變換器 進(jìn)行 了 分析；第四章 對(duì)基于 PWM 控制技術(shù)的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì) ，并 運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件 對(duì)其進(jìn)行了仿真研究；最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。 3）低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬。 轉(zhuǎn)速控制的要求和調(diào)速指標(biāo) 對(duì)于調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制的要求有以下三個(gè)方面： 1） 調(diào)速 2） 備要求加、減速盡量快，以提高生產(chǎn)率；不宜經(jīng)受劇烈速度變化的機(jī)械則要求起、制動(dòng)盡量平穩(wěn)。 圖 28 閉環(huán)系統(tǒng)靜特性和開環(huán)機(jī)械特性的關(guān)系 轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 雙閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性 圖 211 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性 （二）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器飽和 這時(shí)， ASR 輸出達(dá)到限幅值 imU? ，轉(zhuǎn)速外環(huán)呈開環(huán)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速的變化對(duì)系統(tǒng)不再產(chǎn)生影響。 PWM 控制技術(shù) 模擬式 PWM 控制 共 23 頁(yè) 第 13 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ont 圖 31 PWM 控制電路原理 （ 31） 式中 kmu ——控制信號(hào) ku 的最大值。可見，穩(wěn)態(tài)電流 ai 是 制動(dòng)不可逆 PWM變換器 圖 36a 所示為具有制動(dòng)狀態(tài)的不可逆 PWM 變換器。綜上所述，具有制動(dòng)回路的不可逆 PWM 變換器的電樞電流始終是連續(xù)的。 3． 限流保護(hù)環(huán)節(jié)（ＦＡ） 在邏輯延時(shí)環(huán)沖信號(hào)進(jìn)行功率放大，以驅(qū)動(dòng)主電路的電力晶體管，每個(gè)晶體管應(yīng) 共 23 頁(yè) 第 16 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 有獨(dú)立的基極驅(qū)動(dòng)電路。 圖 45 雙極式可逆變換器的控制原理圖 圖 46 可逆雙極式變換器工作各參數(shù)波形 調(diào)速時(shí)， ? 的可調(diào)范圍為 0~1， –1? +1。 圖 49 雙閉環(huán)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)仿真模型圖 1． 主電路建模和參數(shù)設(shè)置： 由圖 49 可見，主電路由直流電源、 IGBT 逆變器橋、直流電動(dòng)機(jī)等部分組成。 系統(tǒng)的仿真、仿真結(jié)果的輸出及結(jié)果分析 當(dāng)建 eT 及 勵(lì)磁電流 fi 的 波形 曲線。 為了使系統(tǒng)能保證穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，且能夠快速起制動(dòng)，重點(diǎn)介紹了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [2]洪乃剛，電力電子技術(shù)基礎(chǔ)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，凝聚著許多人的關(guān)懷和幫助。 最后，向所有幫助過我的人致以最誠(chéng)摯的謝意 ！ 。 [9]陳齊漢等，小功率直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速正反轉(zhuǎn)切換的 PWM
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