轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)可逆直流pwm調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-07 09:19本頁面
【正文】 速時(shí)，每個(gè)開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)脈沖仍然比較寬，可以充 分保證器件的可靠導(dǎo)通； （ 5） 低速時(shí)，平穩(wěn)性好，系統(tǒng)的調(diào)速范圍可達(dá) 1： 20210 左右。 、整流電路 圖 8 三相橋式全控整流電路原理圖 16 、泵升電路 圖 9 泵升電壓限制電路 其中泵升電路電解電容選取 C=2021μF；電壓 U=450V； VT 選取 IRGPC50U 型號(hào)的 IGBT 管；電阻選取 R=20Ω。 六、控制電路的設(shè)計(jì) 、單片機(jī) 本設(shè)計(jì)選用 C8051F005單片機(jī)。 C8051F005單片機(jī)是一 種與 51系列單片機(jī)內(nèi)核兼容的單片機(jī)，具有高速、高性能、高集成度等優(yōu)點(diǎn)。它使用 Cygnal的 CIP51內(nèi)核，工作在最大系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為 25MHz。以下是對(duì) C8051F005單片機(jī) 片內(nèi)資源的介紹： 圖 10 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng) 17 （ 1） 10/12 位多通道輸入模 /數(shù)（ ADC）； （ 2） 2 路 12 位數(shù) /模轉(zhuǎn)換器（ DAC）； （ 3） 16 位可編程定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器陣列（ PCA），可用于 PWM 波發(fā)生器等； （ 4） 4 個(gè)通用 16 位定時(shí)器； （ 5） 32 個(gè)通用 I/O 口； （ 6） 32KB Flash 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器； （ 7）片內(nèi)看門口定時(shí)器、片內(nèi)時(shí)鐘源。 C8051F005 單片機(jī)的引腳及其部分電路如圖 10 所示。 、測(cè)速電路 測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出電壓通過 R2和 C1 組成的濾波環(huán)節(jié)后，濾去測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出的紋波，使之到達(dá)電位器 Rw兩端的電壓是穩(wěn)定的直流電壓。調(diào)整 Rw 的位置， 使測(cè)速發(fā)電機(jī)在最大轉(zhuǎn)速時(shí)，抽頭所獲得的電壓為 ， R1 用于限流。 圖 11 直流測(cè)速發(fā)電機(jī)與單片機(jī)接口 對(duì)圖 11所示的直流測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換。使用 C8051F005的 AIN0通道作為測(cè)速發(fā)電 機(jī)的 A/D 轉(zhuǎn)換輸入端，使用單片機(jī)內(nèi)部 電壓基準(zhǔn)通過軟件啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換。 、 鍵盤電路 本系統(tǒng)采用獨(dú)立式按鍵電路。獨(dú)立式按鍵是指直接用 I/O 口線與按鍵電路構(gòu) 18 成的單個(gè)按鍵電路。在此形式的按鍵電路中，每個(gè)按鍵獨(dú)自占用一根 I/O 口線，I/O 口線之間的工作狀態(tài)不會(huì)受到影響。 在此電路中，按鍵輸入都采用低電平有效，上拉電阻的接入保證了冷按鍵斷開時(shí)， I/O 口線上有確 定的高電平。通過軟件編程實(shí)現(xiàn)如下功能：當(dāng)按下 1 鍵時(shí)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)按下 2 鍵時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)按下 3 鍵時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)按下4 鍵時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止；當(dāng)按 下 5 鍵時(shí)，電動(dòng)機(jī)加速；當(dāng)按下 6 鍵時(shí)，電動(dòng)機(jī)減速。 圖 12 獨(dú)立式按鍵電路圖 七、雙閉環(huán)可逆直流 PWM調(diào)速系統(tǒng)的仿真 使用 MATLAB 對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真的主要方法是：以控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為基礎(chǔ)，使用 MATLAB 的 Simulink 工具箱，從元件庫中選取所需的元件 ,連接好原理圖 ,加上激勵(lì)源 ,然后單擊仿真按鈕即可自動(dòng)開始 ,可以同時(shí)觀察復(fù)雜的模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)波形 ,以及得到電路性能的全部波形。 19 圖 13 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真圖 仿真結(jié)果如下： 圖 14 仿真結(jié)果圖 仿真結(jié)果說明：轉(zhuǎn)速和電流滿足設(shè)計(jì)所需的靜、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。 20 八、結(jié)論 本設(shè)計(jì)為雙閉環(huán)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)，是以控制電路為核心，采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案，由 C8051F005單片機(jī)以及 H型雙極性可逆 PWM變換器構(gòu)成了 PWM信號(hào)的產(chǎn)生和驅(qū)動(dòng)。其中 C8051F005產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)作為 IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。雙閉環(huán)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)， 具有調(diào)速簡單、調(diào)速范圍大、精度高、速度平穩(wěn)、電流脈動(dòng)小、電機(jī)溫升低等優(yōu)點(diǎn)，使調(diào)速各項(xiàng)性能指標(biāo)大為提高。 設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)自己對(duì)于輔助電路、總體電路認(rèn)識(shí)不足，很多方面都不甚了解，很多都是直接查找資料，慢慢地、一點(diǎn)點(diǎn)地整合，最后做出不是很滿意的報(bào)告。 在參數(shù)計(jì)算方面，書上有現(xiàn)成的設(shè)計(jì)舉例，而對(duì)于各種器件型號(hào)的選擇只能依靠查詢資料補(bǔ)充。 通過這次課程設(shè) 計(jì)讓我了解到了，沒有什么是一蹴而就的，我認(rèn)為我的積累還是不夠，所以做這個(gè)設(shè)計(jì)很吃力 ， 所以自己還應(yīng)充實(shí)自己。 21 附錄 附錄 A 表 一 典型Ⅰ型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抗擾性能指標(biāo)與參數(shù)的關(guān)系（ KT=） 表 二 典型Ⅱ型系統(tǒng)階躍輸入跟隨性能指標(biāo) 22 附錄 B 系統(tǒng)硬件原理圖 23 參考文獻(xiàn) [1] 王曉明。電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制 (第二版 )[M]。北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 , [2]陳伯時(shí)。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) —— 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。北京：機(jī)械工業(yè)出 版社， 2021 [3]王離九。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)。武漢：華中理工大學(xué)出版社， 1991 [4]周淵深。交直流調(diào)速系統(tǒng)與 MATLAB 仿真。中國電力出版社 ,2021 [5]王福永。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) PID 調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) [J]。蘇州絲綢工學(xué)院學(xué)報(bào)。20211021(5): 3539 [6]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。蘭州交通大學(xué) , [7]張柳芳、王彥輝。速度和電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 新探平頂山師專 ,
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1