【正文】 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ a（正轉(zhuǎn)） b（反轉(zhuǎn)） 圖 415 脈寬調(diào)速系統(tǒng) 轉(zhuǎn)速 n 仿真波形 a（正轉(zhuǎn)） b（反轉(zhuǎn)） 圖 416 脈寬調(diào)速系統(tǒng)電流 ai 仿真波形 a （正轉(zhuǎn)） b （反轉(zhuǎn)） 圖 417 脈寬調(diào)速系統(tǒng) 轉(zhuǎn)矩 eT 仿真波形 從仿 能突變，而是在最短時間內(nèi)迅速達到允許的最大值。清華大學出版社， 2021 [3]周深淵，交直流調(diào)速系統(tǒng)與 MATLAB 仿真。我對他們致以真誠的謝意和衷心的祝福。同時在對電路設計的過程中，鞏固了我的專業(yè)課知識，使自己受益匪淺。 2） 轉(zhuǎn) 11()P I p pisW S K KK S s???? ? ? （ 41） 式中： pK 比例系數(shù)， iK 積分系數(shù)， piKK?? 考 通過分析，轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)器的各參數(shù)如圖所示。 本設計由于采用 MATLAB/Simulink 仿真平臺進行電路仿真， MATLAB 模型庫中的電力系統(tǒng)模型庫 (Power System Blockset)里提供了直流、交流電源模塊，因此在仿真電路設計中，可直接用直流電源代替三相不控整流直流電源。因此，在制動狀態(tài)中， 2V 和 1VD 輪流導通，而 1V 始終是關斷的，此時的電壓和電流波形示于圖 36c。 轉(zhuǎn)速和電流兩個調(diào)節(jié)器的作用 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器在雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)中的作用可以分別歸納如下： 1 時，限制電樞電流的最大值，起快速 的自動保護作用。 弱磁調(diào)速 圖 25 磁調(diào)速特性曲線 普 也增大。相對而言 ， PWM 直流 調(diào)速系統(tǒng)主電路線路簡單，功率元件少，開關頻率高，其控制水平從 1000Hz 可達到 4000Hz，電機電流連續(xù)，低速性能好，諧波少，穩(wěn)態(tài)精度高，脈動小，損耗和發(fā)熱都 較小，調(diào)速范圍寬，調(diào)速系統(tǒng)頻帶寬，快速響應性好，動態(tài)抗擾能力強 。由于直流電動機的電壓、電流和磁通之間的耦合較弱，使直流電動機具有良好的機械特性，能夠在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，啟動、制動性能良好，故其在 20 世紀 70 年代以前一直在高精 度、大調(diào)速范圍的傳動領域內(nèi)占據(jù)主導地位。另外，由諧波與無 功功率引起電網(wǎng)電壓波形畸變，殃及附近的用電設備，因此必須添置無功補償和諧波濾波裝置。 0clclclns n?? （ 215） 按理想空載轉(zhuǎn)速相同的情況比較，則 0opn = 0cln 時： 1opcl ss K? ? （ 216） 如 調(diào)制的輸出電壓 dU ，使系統(tǒng)工作在新的機械特性上，因而轉(zhuǎn)速有所回升，速度降落降低。 a 電路原理圖 b 電流和電壓波形 圖 35 簡單不可逆 PWM 控制電路及其波形 圖 35a 所示為一個簡單的不可逆 PWM 控制變換電路原理圖。 圖 41 雙閉環(huán)控制的脈寬調(diào)速系統(tǒng)原理框圖 1． 鋸齒 ； 3）多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成的脈寬調(diào)制器； 4）數(shù)字式脈寬調(diào)制體管還未完全關斷，如果此時另一個晶體管已經(jīng)導通，則將造成上下兩管直通，從而使電源短路。系統(tǒng)仿真就是用模型（即物理模型或數(shù)學模型）代替實際系統(tǒng)進行實驗和研究，而計算機仿真使用 MATLAB 的 Simulink工具箱 對其進行計算機仿真研究。 本設計中，調(diào)速是系統(tǒng)的主要 功能，通過研究直流電動機的機械特性，得出了幾種常見的改變轉(zhuǎn)速的方法，因調(diào)壓調(diào)速 可實現(xiàn)額定轉(zhuǎn)速以下大范圍平滑調(diào)速，并且在整個調(diào)速范圍內(nèi)機械特性硬度不變。 [9]陳齊漢等，小功率直流電動機調(diào)速正反轉(zhuǎn)切換的 PWM 控制系統(tǒng)，電工技術， 2021年第 1 期 [10]王果，朱大鵬，直流電機雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的工程設計方法仿真，電機技術， 2021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 。此次畢業(yè)設計的完成，凝聚著許多人的關懷和幫助。 為了使系統(tǒng)能保證穩(wěn)定的前提下實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差，且能夠快速起制動，重點介紹了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。 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)設置： 由圖 49 可見，主電路由直流電源、 IGBT 逆變器橋、直流電動機等部分組成。 3． 限流保護環(huán)節(jié)（ＦＡ） 在邏輯延時環(huán)沖信號進行功率放大，以驅(qū)動主電路的電力晶體管，每個晶體管應 共 23 頁 第 16 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 有獨立的基極驅(qū)動電路。可見，穩(wěn)態(tài)電流 ai 是 制動不可逆 PWM變換器 圖 36a 所示為具有制動狀態(tài)的不可逆 PWM 變換器。 圖 28 閉環(huán)系統(tǒng)靜特性和開環(huán)機械特性的關系 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， ASR 輸出達到限幅值 imU? ，轉(zhuǎn)速外環(huán)呈開環(huán)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速的變化對系統(tǒng)不再產(chǎn)生影響。 3）低速性能好，穩(wěn)速精度高，調(diào)速范圍寬。由于換向 從 20 世紀 80 年代起，在電氣傳動自動化領域中出現(xiàn)了一個革命性的變化，這就是交流電動機調(diào)速技術取得了突破性進展。 控制技術 已居世界先進水平。 電機基本調(diào)速方法 由電機學基本理論可知，直流電動機轉(zhuǎn)速特性方程式為 共 23 頁 第 8 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Φ —勵磁磁通（ Wb）； eK —由電機結(jié)構決定的電動勢常數(shù)； 由上式可見，直流電動機調(diào)速方案可有以下三種。 各變量的穩(wěn)態(tài)工作點和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)工作中，當兩個調(diào)節(jié)器都不飽和時，各變量之間有下列關系： imU? 為 ASR 的輸出限幅值。來自脈寬調(diào)制電路的兩個極性相反的脈沖電壓 1bu 、 2bu 分別作用到 1V 、 2V 的基極。 圖 42 直流電源設計原理圖 圖 43 三相橋式不控整流電路原理圖 對于 PWM 變換器中的濾波電容，其作用除濾波外，還有當電機制動時吸收運 行系統(tǒng)動能的作 ，可以采用圖 44 中的鎮(zhèn)流電阻 Rb 來消耗掉部分動能。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 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 限幅值等 。 通過本次設計，加強了我對知識的掌握，使我對設計過程有了全面地了解。在此，我再一次對 方 老師 和 *教授 的培養(yǎng)和關懷表示誠摯的謝意！ 感謝 其他任課 老師們，他們不但在大學四年中指導我們學習和生活，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)、對工作認真負責的態(tài)度為我做出了好的表率，時刻鞭策著我向他們學習。重慶大學出版社， 2021 [5]洪乃剛，電力電子拖動自動控制系統(tǒng)課程設計指導與仿真。 圖 418 轉(zhuǎn)速 n 的過渡過程 系統(tǒng)實現(xiàn)了正反轉(zhuǎn)運行， 當給定電壓環(huán)節(jié) nU? 從 +10 撥向 10 時，電