【正文】 輸出有較大的脈動時，可使觸發(fā)裝置免于產(chǎn)生“多余脈沖” ，第二在有環(huán)流可逆系統(tǒng)中，人為地使脈沖的前移速度低于脈沖的后移速度，可以限制動態(tài)環(huán)流的值。此外，本環(huán)節(jié)還可以調節(jié) U13min 值（即? min）和 u13max 值（即 βmin）第 1 靜態(tài)特性（1） 輸入與輸出的關系Z61～ Z66為2CP2322CK43C電流給定過流信號聯(lián)鎖輸入－VZ64* Z66* Z62*Z61* Z63* Z65*R61120R61410KR6230KC62R654K7R64 62KC61 R6330K32 61 574 U61741R61530KR6114K7C63R610470 R69Z68 Z67W621KW611KW63從調節(jié)器來的控制信號由 3端輸入，它與調節(jié)偏移的電位器 W2 所得的電壓 uw2 進行疊加，在 BG3 的基極得到的電位為： UBG3b=(R16U3+R15UW2)/(R15+R16) =ku3+(1k)uw2式中：K=R 16/(R15+R16)當 Uw3UBG3bUw4 時，本環(huán)節(jié)工作在線性放大區(qū)（亦即所有三極管BG3， BG4， BG5 都工作在線性放大區(qū)）如果忽略三極管，發(fā)射極與基極間的電壓降和二極管正向壓降，可得： U13=UBG5b=UBG3b =ku3+(1k)uw2本環(huán)節(jié)中，取 R15=R16=20K, 所以：K=R 16/(R15+R16)=1/2 U13=1/2u3+1/2uw2,因此?U 13=1/2?u3,即本環(huán)節(jié)放大系數(shù)為 1/2。（2） U13min 的限制（即? min 限位） 由于 BG4 在導通時 uce=0(忽略了飽和壓降 )其臨界狀態(tài)，u ce=0,因此uBG3b 的臨界值為：u BG3bL=uBG4e相應的 u3 的臨界值為：u 3L=2uBG4euw2當 u32uBG4euw2 時，BG 3 飽和導通，Z 8 截止，正電源通過 R18 為 BG4的基極提供飽和基極電流，BG 4 飽和導通。u BG4c=uBG4e,同時由于 BG3 飽和導通，所以 uBG3b=uBG4c= u3 繼續(xù)下降上述等式仍然成立，亦即 u13保持等于 uBG4e 值不變。 顯然：u 13min=uBG4e (3)u13max 的限幅（即 223。min 限位） 當 uBG3b=uBG4cuw4 時，Z 9 導通，使 uBG5b=uw4 不變，因此即使 UBG3b 繼續(xù)上升， （即 u3 繼續(xù)上升）u 13 卻保持等于 Uw4 值不變。 顯然：U 13max=Uw4第 2 動態(tài)特性 前已分析過穩(wěn)態(tài)情況下輸入與輸出的關系如下： u13=1/2u3+1/2uw2由于 UBG4b=Uw3,因此電容器 C3 兩端的電壓為： uc3=u13uw3=1/2u3+1/2uw2uw3當控制信號突然下降時，即?u 30；由于 C3 兩端電壓不能突變，所以 BG3 飽和導通 uBG3c 上升到 u13,造成 Z8 截止，節(jié)點 BG4 的基極有以下電流關系。 Ic3=(+vuw3)/R18iBG4b這里 iBG4b 是一個變量，為了計算方便可取平均值 IBG4bcp 上式可寫成。 ?bcpBGwcIRUv41833????3cu tIRuvcdti bcpBGwc *14833 ??????????因此：?u 13=?uc3= tIRvcbcpBGw*4183???????當控制電壓突然上升時，即?u30, 同樣由于 c3 兩端的電壓不能突變，所以 BG3 截止，造成 Z8 導通，同理 BG4 基極節(jié)點有以下關系：ic3= bcpBGwwIRuvu4183173)(???uc3= =?dtic3 tIvbcpBGw*)(4183173 ??????因此：?u 13=?uc3= tIRuucbcpBw)(4183173??由上可知，當控制信號突變時，輸出電壓變化速度只與?u30 或?u30有關，而與其變化的數(shù)值大小無關，只要合理選擇，R18，R17及長久可以得到所希望的上升或下降速度。 觸發(fā)電路BG1NPN1B1 E3C2BG2NPN1BG5NPN1B1 E3C2BG4NPN1BG33CG210D2DIODED1DIODED3DIODED4DIODED6DIODED9DIODED8DIODED10DIODED5DIODED7DIODEKG1SCRR4750K11 2 2R3R2820R5RES2R91KR1020KR121K11 2 2R132KR1620KR1839KR1520KC21uF1 122 R1181。231。193。247。208。197。186。197。177。184。211。195。CK8WG12CW10R839KR1720KR175KC3R203KR212KR142KR213K 191。216。214。198。208。197。186。197。202。228。179。246。193。172。203。248。208。197。186。197。202。228。200。235。191。216。214。198。208。197。186。197。CK40V202。194。185。202。208。197。186。197。202。228。179。246。CK7CK5193。172。203。248。208。197。186。197。202。228。179。246。W12W11FA1FA2W22 W42CK6W32W33V+0VV0V1 122 1 122 1122C013uFC033uF+15V15V0V+0VV PWM 波形發(fā)生器為了獲得 PWM 控制信號，控制電路采用了 SG3525 芯片， “PWM 發(fā)生器”控制單元是 PWM 脈寬調速系統(tǒng)的核心，它由 PWM 芯片 SG3525，及其相關的外圍電路組成。本系統(tǒng)采用 SG3525 內的誤差放大器作為電流調節(jié)器，因此正轉和反轉各有一個電流調節(jié)器，分屬在各自 SG3525 芯片內。為了使 SG3525 輸出的 PWM 信號能通過脈沖變壓器的隔離傳至 IGBT 的 GS 級，采用一片 LM1413 芯片對兩路輸出 PWM 信號進行了放大。 電流檢測在直流電源的正極引線上安裝有霍爾電流傳感器 CHB－50P，它由177。15V 電源供電，二次電流通過測量電阻 R＝200 歐姆形成電流反饋信號。 給定單元 給定單元由177。15V 電源，雙刀雙擲開關，隔離用二極管，降壓電阻及給定電位器組成。+15V 電源為“反向”給定，15V 為“正向”給定。 第 5 章 MATLB 仿真 MATLAB 簡介系統(tǒng)仿真和調試在設計電路時,要對所設計的電路的性能進行預計、判斷和校驗。過去常用數(shù)學和物理這兩種方法,它們對設計規(guī)模較小的一般電路是可行的。隨著大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展,電路品種日新月異,規(guī)模越來越大,同時對電路的可靠性、性價比也越來越高,原來的方法已完全不能適應電路的要求?？刂葡到y(tǒng)的計算機法仿真是一門涉及到控制理論、計算機技術的綜合性新興學科。它是以控制系統(tǒng)的數(shù)學模型為基礎，以計算機為工具，對系統(tǒng)進行實驗研究的一種方法。系統(tǒng)仿真就是用模型代替實際系統(tǒng)進行實驗和研究，而計算機仿真能夠為各種試驗提供方便、靈活可靠的數(shù)學模型。目前應用的比較多的是 MATLAB ,它包含了強大的仿真器和仿真庫。使用MATLAB 對控制系統(tǒng)進行計算機仿真的主要方法是：以控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為基礎，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,加上激勵源,然后單擊仿真按鈕即可自動開始,可以同時觀察復雜的模擬信號和數(shù)字信號波形,以及得到電路性能的全部波形。 PWM 直流脈寬調速系統(tǒng)仿真 仿真的動態(tài)模型已經(jīng)在 節(jié)中給出，如圖 51 所示。而且模型中各環(huán)節(jié)的參數(shù)在 節(jié)中已經(jīng)計算好了，現(xiàn)在只需要將動態(tài)模型和參數(shù)都輸入到 MATLAB 中的Simulink 中即可進行仿真。在 Simulink 中建立的模型如圖 51圖 51 PWM 直流脈寬調速系統(tǒng)仿真圖輸入給定 Step 為一個階躍信號，在 t=0 時刻由 0 躍變到 10，若負載擾動 Step1 不加信號，則是仿真空載啟動的情況；若負載擾動 Step1 加一個在 t=0 時刻由 0 躍變到 37 的階躍信號，則是仿真滿載啟動的情況。運行仿真，然后雙擊 Scope 就可以查看仿真所得的電流波形和轉速波形。 仿真結果滿載啟動的電流電壓波形如圖 52 所示圖 52 滿載啟動時電流、轉速波形可以看到系統(tǒng)在小于 的時間完成啟動過程達到靜態(tài)穩(wěn)定。啟動過程波形非常理想，可以看出滿載啟動時電流超調量和轉速超調量都滿足要求。 空載啟動，穩(wěn)定后，在 t=1s 時突加額定負載的仿真波形如圖 53 所示 圖 53 空載啟動，穩(wěn)定后，在 t =1s 時突加額定負載的仿真波形可以看到系統(tǒng)在 以前完成了空載啟動，達到靜態(tài)穩(wěn)定，啟動波形非常理想?？梢钥闯隹蛰d啟動時電流超調量和轉速超調量都滿足要求。 空載啟動穩(wěn)定之后，突加額定負載，可以看到系統(tǒng)只經(jīng)過了 的暫態(tài)時間便達到新的穩(wěn)態(tài)，電流和轉速都沒有靜差。暫態(tài)降速 ，滿足要求。小結與心得體會：通過這次設計，我基本上掌握了直流電機調速系統(tǒng)。具體的說，了解了經(jīng)典直流調速的精髓的同時，進一步了解了交流調速系統(tǒng)所蘊涵的發(fā)展?jié)摿?，掌握了這一方面未來的發(fā)展動態(tài)；對于雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的基本組成以及其靜態(tài)、動態(tài)特性分析；直流電動機數(shù)學模型的建立，參數(shù)的計算；深入了解了 PWM 脈寬調制系統(tǒng)的基本原理，組成，并分析了橋式可逆 PWM 的工作狀態(tài)及電壓、電流的波形。同時我對于 MATLAB 以及 Simulink 的一些使用方法和操作步驟有了更深的認知。一開始的時候對于軟件有些茫然，導致在仿真的時候總是出這樣或那樣的錯誤，但是經(jīng)過不斷地修改，查證以及對知識的回顧終于比較完整的弄清楚了系統(tǒng)的工作過程和仿真流程，當仿真圖做出來的時候真的是很高興。通過本次課程設計我也體會到，知識不用是不會真正變成自己的能力的，有很多的東西沒有經(jīng)過實踐的檢驗終究只是紙上談兵，而且，我們所學的知識的確是很有限的，我們必須學會去查書，去洗手他人的優(yōu)秀知識以及經(jīng)驗來補充自己。此外，任何事情的成功必然是建立在許多失敗或教訓的前提下的?？傊?，在設計過程中，我不僅學到了以前從未接觸過的新知識，而且學會了獨立的去發(fā)現(xiàn)，面對，分析，解決新問題的能力，不僅學到了知識，又鍛煉了自己的能力，使我受益非淺。致 謝 首先要感謝我的指導老師王躍龍老師。在他的悉心指導下，我才得以順利的完成本次畢業(yè)設計。從最初就為我們制定了周密科學的工作任務安排，每次都很認真的查看我們的工作日志完成情況，對于我們的提問也總給予耐心的解答。我還要感謝同組的同學，跟他們一起討論相關的課題，使我的思路得以極大的開闊，并能發(fā)現(xiàn)自己在某些內容上的欠缺。另外，我也深深的感受到了同學間的互相幫助和友誼。這也是我順利完成畢業(yè)設計的一大動力。還有許多在論文完成過程中給予我?guī)椭娜?，在此不一一列舉了，一并表示最衷心的感謝。參考文獻 許曉峰 電機及拖動 北京：高等教育出版社，2022莫正康 電力電子應用技術 北京:機械工業(yè)出版社，2022宋書中 交流調速系統(tǒng) 北京:機械工業(yè)出版社，19994．陳堅. 電力電子學－電力電子變換和控制技術[M]. 高等教育出版社，2022.5．陳伯時. 電力拖動自動控制系統(tǒng)[M].機械工業(yè)出版社，2022.6．黃俊,王兆安. 電力電子變流技術[M]. 北京:機械工業(yè)出版社，1999.7．馬志源. 電力拖動控制系統(tǒng)[M].北京：科學出版社, 2022.8．, MRAS observer for Doubly–Fed Induction Machines, [J]. IEEE9. 高美霞,黃小芹. 直流 PWM ,2022 年 19 卷 4 期,起止頁碼：336338.10. 王玉茹,逄海萍. 一種直流 PWM ,國內統(tǒng)一刊號：CN 371188,起止頁碼：5154.11. 秦養(yǎng)浩,汪東林. IGBT 智能模塊大功率直流 PWM ,國內統(tǒng)一刊號：CN 501072,起止頁碼：2627.12. 王兆安，電力電子技術[M]，第 4 版，北京:機械工業(yè)出版社，2022：196－206.13. 張玉峰,劉海寬, 直流調速系統(tǒng)的研究[J].沈陽工業(yè)大學學報,2022 年 6 月.14. 任英玉，付光杰，雙饋調速系統(tǒng)的各種保護電路，大慶石油學院學報[J]，2022 年 1 月.15. 彭軍，杜復旦等，DSP 控制電機中減少電磁干擾的幾項技術[J]，現(xiàn)代電子技術，2022 年第3 期.16.（美）Bimal 著，王聰，趙金等譯，現(xiàn)代電力電子學與交流傳動[M]，北京：機械工業(yè)出版社， 2022：119－120.17. TMS320LF2407A DSP Controller Advance Information. TEXAS INSTRUMENTS JULY 2022SPRS1451REVISED SEPTEMBER 2022.18. TMS320F／C24X DSP C