【正文】 電流反饋環(huán)節(jié)、PWM信號(hào)發(fā)生器等。采用了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制電路，轉(zhuǎn)速?gòu)牧汩_始到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過(guò)渡，所需時(shí)間短，起到了快速起動(dòng)的作用，如圖418所示，到達(dá)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)間約為1s。最后，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真軟件MATLAB對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，通過(guò)對(duì)波形的分析驗(yàn)證了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。中國(guó)電力出版社，2007[4]陳因，電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程。使我的本科學(xué)業(yè)得以順利完成，并激勵(lì)著我在今后的人生道路上不斷開拓進(jìn)取，勇往直前。因而撰寫碩士論文將對(duì)作者提出更高的要求——數(shù)據(jù)資料翔實(shí)充分、論證分析詳盡縝密、推理演算思路清晰、論文結(jié)構(gòu)規(guī)范清晰、專業(yè)詞匯運(yùn)用準(zhǔn)確。是碩士研究生所撰寫的學(xué)術(shù)論文，具有一定的理論深度和更高的學(xué)術(shù)水平，更加強(qiáng)調(diào)作者思想觀點(diǎn)的獨(dú)創(chuàng)性，以及研究成果應(yīng)具備更強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和更高的科學(xué)價(jià)值。信息與通訊產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展以及微電子器件集成規(guī)模的迅速增大，使得電子電路與系統(tǒng)走向數(shù)字化、集成化、多維化。最后，向所有幫助過(guò)我的人致以最誠(chéng)摯的謝意！碩士論文 是碩士研究生所撰寫的學(xué)術(shù)論文，具有一定的理論深度和更高的學(xué)術(shù)水平，更加強(qiáng)調(diào)作者思想觀點(diǎn)的獨(dú)創(chuàng)性，以及研究成果應(yīng)具備更強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和更高的科學(xué)價(jià)值。[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控制系統(tǒng)，電工技術(shù)，2002年第1期[10]王果，朱大鵬，直流電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法仿真，電機(jī)技術(shù)，2005年第3期[11]YenShin Lai,”Assessment of PulseWidth Modulation Techniques for Brushless DC Motor Drives”,Department of Electrical Engineering,National Taipei University of Technology[12]HOWARD ,”PulseWidth Modulation DC Motor Control”.[13] Sun Tiecheng ?？傊?，通過(guò)本次設(shè)計(jì)不僅進(jìn)一步強(qiáng)化了專業(yè)知識(shí)，還掌握了設(shè)計(jì)系統(tǒng)的方法、步驟等，為今后的工作和學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)中，調(diào)速是系統(tǒng)的主要功能，通過(guò)研究直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，得出了幾種常見的改變轉(zhuǎn)速的方法，因調(diào)壓調(diào)速可實(shí)現(xiàn)額定轉(zhuǎn)速以下大范圍平滑調(diào)速，并且在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)機(jī)械特性硬度不變。其中ASR、ACR的限幅值均設(shè)定為[10,10]。系統(tǒng)仿真就是用模型（即物理模型或數(shù)學(xué)模型）代替實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究，而計(jì)算機(jī)仿真使用MATLAB的Simulink工具箱對(duì)其進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真研究。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)流電阻來(lái)消耗掉部分動(dòng)能。在基極驅(qū)動(dòng)信號(hào)=，==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 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)1:20000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(lái)自脈寬調(diào)制電路的兩個(gè)極性相反的脈沖電壓、分別作用到、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： 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。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Φ—?jiǎng)?lì)磁磁通（Wb）；—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)）自從晶閘管（俗稱“可控硅”）問(wèn)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)（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。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，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控制圖31 PWM控制電路原理 （31）式中——控制信號(hào)的最大值。可見，穩(wěn)態(tài)電流是 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)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。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。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)，限幅值等。圖418 轉(zhuǎn)速的過(guò)渡過(guò)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)從+10撥向10時(shí)，電機(jī)便實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)給定值=6及=4時(shí)的轉(zhuǎn)速波形。