【正文】 退出飽和狀態(tài)，進入線性調節(jié)階段，使轉速保持恒定，實際仿真結果基本上反映了這一點。 Ce=,Tm=. 19 )1(n?????? men TChK 系統仿真結果的輸出及結果分析面分析一下仿真的結果。讓電流截止環(huán)節(jié)起作用，此時 LA100S 的輸出電流為 NI /1000= ，輸出電壓為 47 =，再考慮一定的余量，可選用 1N4240A 型的穩(wěn)壓管作為比較電壓，其額定值為 10V。為此給定電壓與觸發(fā)器共用一個 15V 的直流電源， 用一個 ?K 、 1W 的電位器引出給定電壓。 晶閘管整流裝置傳遞函數的近似條件： 13 1 ???? sTs ciW ，滿足條件。這里選用 3DG12B 作為脈沖功率放大管，其極限參數mAIV cm 3 0 0,45BV C E O ?? . 觸發(fā)電路需要三個互差 120176。 9. 繼電器 接觸器控制電路設計 為使電路工作更可靠，總電路由自動開關引入，由于變壓器一次側電流 AI 101 ? ，故可選 CM1100H 型斷路器，其脫扣額定電流為 85A。 10 平波電抗器的計算 （ 1）算出電流連續(xù)的臨界電感量min211dIUKL ? （ 311） 式中 1K 為與整流電路形式有關的系數，可由表查得； inIdim 為最小負載電流，常取電動機額 定電流的 5％～ 10％計算。 允許偏差 +10％（ 484V） 。 26 USIC em?=21255590106 ??181。裕量，則 B=cos? = ? ? VU 133~ ~12 ???? 取 2U =125V。得到過電流的自動保護。并且晶閘管可控整流裝置無噪聲、無磨損、響應快、體積小、重量輕、投資省。旋轉變流機組簡稱 GM 系統，適用于調速要求不高，要求可逆運行的系統，但其設備多、體積大、費用高、效率低、維護不便。從控制的角度來看，直流調速還是交流拖動系統的基礎。實時控制結果表明，本數字化直流調速系統實現了電流和轉速雙閉環(huán)的恒速調節(jié)，并具有結構簡單，控制精度高，成本低，易推廣等特點，而且各項性能指標優(yōu)于模擬直流調速系統，從而能夠實際的應用到生產生活中，滿足現代化生產的需要。 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 1 第一部分 直流調速系統 摘 要 近年來由于微型機的快速發(fā)展，數字交直流調速系統得到廣泛應用。 關鍵詞 ：單片機 雙閉環(huán) 直流調速系統 數字方式 2 ABSTRACT WITH THE RAPID DEVELOPMENT OF MICROCOMPUTER RECENT YEARS, THE DIGITIZATION OF OVERSEA AC/DC SPEED REGULATION SYSTEM HAS ACHIEVED TO A PRACTICAL STAGE. AS THE HARDWARE CIRCUIT OF DIGITAL CONTROL SYSTEM CENTERED ON MICROPROCESSOR POSSESSES THE ADVANTAGES THAT IT HAS HIGHER STANDARDIZATION AND LOWER COST, AND IT WON’T BE INFLUENCED BY THE TEMPERATURE DRIFT OF DEVICES. FURTHERMORE, THE CONTROL SOFTWARE OF DIGITAL CONTRO L SYSTEM CAN CARRY OUT LOGICAL JUDGMENT AND SOPHISTICATED CALCULATION， AND IT CAN MAKE THE CONTRO L RULES WHICH ARE DIFFERENT FROM THE OPTIMALITY, ADAPTIVE TRAIT, NONLINEAR AND INTELLIGENCE OF THE ORDINARY LINEAR ADJUSTABILITY COME TRUE. SO THE FUNCTION OF DIGITAL CONTROL SYSTEM IS MUCH MORE SUPERIO R TO ANALOG CONTROL SYSTEM IN EVERY ASPECTS, AND IS BEING USED WIDELY. THIS DESIGN IS A DIGITAL DC SPEED REGULATION SYSTEM CONSTITUTED OF 8031 SINGLECHIP COMPUTER, THE CHARACTERISTIC IS THE SINGLECHIP COMPUTER REPLACED TH E HARDWARE DEVICES SUCH AS THE ANALOG TRIGGER, CURRENT REGULATOR, ROTATION REGULATOR, AND LOGICAL HANDOFF .FINALLY PUTTING TOGETHER THE SOFTWARE, TESTING AND COMPUTER SIMULATION. THE RESULT OF REAL TIME CONTROL INDICATES THAT THE DIGITAL DC SPEED REGULATION SYSTEM REALIZED THE CONSTANT SPEED ADJUSTABILITY OF THE DOUBLE CLOSEDLOOP OF ELECTRIC CURRENT AND ROTATE SPEED. THIS SYSTEM ALSO HAS THE SPECIALTIES SUCH AS SIMPLE STRUCTURE, HIGH CONTROL ACCURACY, LOW COST AND EASINESS TO BE SPREAD. IN ADDITION, ITS ENTIRE PERFORMANCE INDEX IS BETTER THAN THAT OF ANALOG DC SPEED REGULATION SYSTEM. AS A RESULT, THE DIGITAL DC SPEED REGULATION SYSTEM COULD BE APPLIED INTO PRODUCTION AND ORDINARY LIF E TO MEET THE NEEDS OF MODERN MANUFACTURE. KEYWORDS: SINGLECHIP COMPUTER ； DOUBLE CLOSEDLOOP ； DC SPEED REGULATION SYSTEM； DIGITAL MODEL 3 1 引 言 早期直流電動機的控制均以模擬電路為基礎，采用運算放大器、非線性集成電路以及少量的數字電路組成，控制系統的硬件部分非常復雜，功能單一，而且系統非常不靈活、調試困難，阻礙了直流電動機控制技術的發(fā)展和應用范圍的推廣。 本設計主電路采用晶閘管三相全控橋整流電路供電方案，控制電路由 集成電路實現， 系統中 有 速度調節(jié)器、電流調節(jié)器、觸發(fā)器、鎖零單元和電流自適應調節(jié)器等 。靜止可控整流器又稱 VM 系統，通過調節(jié)觸發(fā)裝置 GT 的控制電壓來移動觸發(fā)脈沖的相位，即 可改變 Ud，從而實現平滑調速，且控制作用快速性能好，提高系統動態(tài)性能。而且工作可靠，能耗小，效率高。顯然靜特性優(yōu) 于單閉環(huán)系統。 電壓比 K= 1U / 2U =380/125=。F= 耐壓≥ = 2 125=265V 選取 25181。 （ 3）晶閘管 兩端的過電壓保護 查下表： 表 31 阻容保護的數值一般根據經驗選定 晶閘管額定電流 /μ A 10 20 50 100 200 500 1000 電容 /μ F 1 2 電阻 /Ω 100 80 40 20 10 5 2 抑制晶閘管關斷過電壓一般采用在晶閘管兩端并聯阻容保護電路方法。 根據本電路形式查得 1K = 所以 inIdim = dI = = min211dIUKL ? = ? mH=105mH （ 2）限制輸出電流脈動的臨界電感量 2L 平波電抗器的臨界電感量diISUKL 222 ? （ 312） 式中 2K －系數，與整流電路形式有關 ， iS －電流最大允許脈動系數，通常三相電路 iS ≤（ 5～ 10）％。 用交流接觸器來控制主電路通斷，由于 AI ? ,故可選 CJ2016. 在勵磁回路中，串聯吸引線圈電流 為 的 JL1411ZQ 直流欠電流繼電器，吸引電流可在 3/10～ 65/100 范圍內調節(jié)，釋放電流在 1/10～ 2/10 范圍內調節(jié)。且與主電路三個電壓 U、 V、 W同相的同步電壓，故要設計一個三相同步變壓器。 忽略反電動勢變化對電流環(huán)動態(tài)影響條件： cilm WsTT ?????? ? 1313，滿足條件。 2 .控制電路的直流電源 這里選用 CM7815 和 CM7915 三端集成穩(wěn)壓器作為控制電路電源，如下圖所示 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 4 D e c 20 0 8 S he e t o f F i l e : D : \學習文件 \ p r ot e l \ M yD e s i gn 1 .d db D r a w n B y :7 91 5 7 90 8 8 V 1 5V 圖 6 直流穩(wěn)壓電源原理圖 3. 反饋電路參數的選擇與計算 本設計中的反饋電路有轉速反饋和電流截止負反饋兩個環(huán)節(jié)，電路圖見主電路。 6 系統 MATLAB仿真 本次系統仿真采用目前比較流行的控制系統仿真軟件 MATLAB，使用 MATLAB對控制系統進行計算機仿真的主要方法有兩種，一是以控制系統的傳遞函數為基礎，使用 MATLAB 的 Simulink 工具箱對其進行計算機仿真研究。 當建模和參數設置完成后，即可開始進行仿真。由于在本系統中，單片機系統代替了控制電路的絕大多數控制 器件，所以各項數據處理和調整都是在單片機內完成的，控制效果要好于本次的仿真結果。該模型是深入研究直接轉矩控制 系統的有效工具。 直接轉矩控制 （ DTC） 是在空間矢量調速理論的基礎上發(fā)展起來的一種新型交流電動機調速策略 ， 其基本思想是根據交流電動機的轉矩要求 ， 直接選擇合適的定子電壓空間矢量 ， 實現交流電動機電磁轉矩的快速響應 。 23 2 直接轉矩控制的 簡介 直接轉矩控制理論 直接轉矩 控制的核心思想是以轉矩為中心來進行磁鏈、 轉矩的綜合控制。采用定子磁場定向，借助于離散的二點式調節(jié) (Band 一 Band控制 )產生 PWM信號，直接對逆變器的開關狀態(tài)進行最佳控制，以獲得轉矩的高動態(tài)性能。 (2) 敘述了直接轉矩控制的原理，并建立了相應的數學模型和仿真模型。其工作過程如下 :首先由檢測單元檢測出電機定子電流和電壓值、實際轉速ω。 異步電動機的 Fs， Fr， FΣ （Ψ m）在空間以同步角速度 ω s 旋轉，彼此相對靜止。 異步電機的電磁轉矩模型 異步電動機各量的空間矢量關系如圖 32 所示。 由式（ ）可以看出，在實際運行中，保持定子磁鏈矢量Ψ s 的幅值為額定值， 可充分利用電動機。要想得到六邊形磁鏈，就要對六邊形磁鏈進行分析，為此觀察六邊形軌跡的定子旋轉磁鏈空間矢量在?三相坐標系和? A、? B、? C 軸上的投影（?坐標系見圖 35） ，則可以得到三個相差 120 度 相位的梯形波，它們分別被稱為定子磁鏈的 ψA? 、 ψb? 和 ψc? 分量。