畢業(yè)設(shè)計-基于pwm控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計-資料下載頁
2025-11-24 19:17本頁面
【導(dǎo)讀】動機的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。首先描述了變頻器的發(fā)展歷程，提出了PWM調(diào)速方。應(yīng)用于直流電機的調(diào)速方式很多，其中以PWM變頻調(diào)速方式應(yīng)用最為廣泛，文將對PWM的理論進行詳細論述。在此基礎(chǔ)上，本文將做出SG3525單片機控制。個組成單元上都達到最好的系統(tǒng)性能。退出了實際應(yīng)用的舞臺。相反，近幾年交流變頻調(diào)速在控制精度的提高上遇到了。直流調(diào)速仍然是目前最可靠，精度最。譬如在對控制精度有較高要求的造紙，轉(zhuǎn)臺，輪機定位等系統(tǒng)中。流調(diào)速系統(tǒng)作進一步的研究和開發(fā)。也不大，因而裝置效率較高。在一些中小容量的動態(tài)高性能系統(tǒng)中更是已經(jīng)完全取代了其他調(diào)速方式。本次設(shè)計以H型PWM直流控制器為主要研究對象。而且1bU，4bU和2bU，3bU相位相反，在一個開關(guān)周期內(nèi)VT1，VT4和VT2，性變化，這是雙極式PWM變換器的特征。正，VT1和VT4飽和導(dǎo)通；而2bU和3bU為負，VT2和VT3截止。，電樞電流di沿回路2流通，電動機仍處于電動狀態(tài)。這個交變電流的平均值為零，不產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩，徒然增加了電動機
【正文】 相差 180176。的 PWM 波，用于控制兩組臂。 G 用以輸出 0～ 15V 直流給定電壓， UPW（脈寬調(diào)制器）采用 SG3525 芯片和部分外圍電路構(gòu)成。 SG3525 是一種專用脈寬調(diào)制器控制電路， 通過改變外接電阻和電容的數(shù)值，可以產(chǎn)生不同頻率的方波信號。改變給定端電壓，可以改變輸出方波的占空比，作為 PWM 變換器的控制信號。 GD的作用是形成四組隔離的 PWM 驅(qū)動脈沖； PWM 為功率放大電路，直接給電動機 M供電。這樣通過改變給定電壓就可以對電動機調(diào)速了。 基于 PWM 控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計 17 DLD 邏輯延時單元，對 PWM 控制信號進行延時和整形。當(dāng)被驅(qū)動電路為雙極式工作制時，為了避免同一相上、下兩只功率管直通，需要驅(qū)動信號有死區(qū)， DLD 單元即用來產(chǎn)生具有死區(qū)的驅(qū)動控制信號。 DZS 為零速封鎖器，其輸出控制 ASR 和 ACR，當(dāng)調(diào)速系統(tǒng)給 定電壓為零時確保電動機轉(zhuǎn)速為零，避免運算放大器因零點漂移造成電動機不能停車。 FA 限制主電路瞬時電流，過流時封鎖 DLD 單元輸出；電流反饋調(diào)節(jié)單元 CFR；速度反饋調(diào)節(jié) SFR。 為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負反饋分別起作用 ,在系統(tǒng)中設(shè)置了兩個調(diào)節(jié)器 ,分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流 ,二者之間實行串級連接 .把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入 ,再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制 PWM 變換器的觸發(fā)裝置。從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在里面，叫做內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)在外面，叫做外環(huán)。這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。為了獲得良好的動、靜態(tài)性能，雙閉 環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的兩個調(diào)節(jié)器一般都采用 PI 調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 ASR 的輸出限幅電壓是Unmax，它決定了電流調(diào)節(jié)器給定電壓的最大值；電流調(diào)節(jié)器 ACR 的輸出限幅電壓是 Uimax，它限制了 PWM 變換器輸出電壓的最大值。 系統(tǒng)單元調(diào)試 基本調(diào)速 ①速度調(diào)節(jié)器 (ASR)和電流調(diào)節(jié)器 (ACR)的調(diào)零 把調(diào)節(jié)器的輸入端 3 全部接地， 5 之間接 50K 電阻，調(diào)節(jié)電位器RP3，使 7端輸出絕對值小于 1mv。 ②速度調(diào)節(jié)器 (ASR)和電流調(diào)節(jié)器 (ACR)的輸出限幅值的整定 在調(diào)節(jié)器的 3 個輸入中的其中任一個 輸入接給定，在 4.、 5之間接 50K 電阻、1uF 電容，調(diào)節(jié)給定電位器，使調(diào)節(jié)器的輸入為 1V，調(diào)節(jié)電位器 RP1，使調(diào)節(jié)器的輸出 7 為 +4V（輸出正限幅值）；同樣把給定調(diào)節(jié)為 +1V，調(diào)節(jié) RP2，把負限幅值調(diào)節(jié)為 4V。 ③零速度封鎖器（ DZS）觀測 首先把零速封鎖器的輸入懸空，開關(guān) S1 撥至“封鎖”狀態(tài)，輸出接速度或者電流調(diào)節(jié)器的零速封鎖端 6，無論調(diào)節(jié)器的輸入如何調(diào)節(jié)，輸出 7始終為零?；?PWM 控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計 18 把面板上的給定輸出接至零速封鎖單元其中一路，另一路懸空，增大給定，測量零速封鎖單元輸出端 3：給定的絕對值大于 左右時，封鎖端 3輸出 15V；減小給定，給定的絕對值小于 左右時，封鎖端 3輸出 +15V。把給定加到另一路進行同樣的操作。 脈寬發(fā)生單元的整定 把電機、直流電源等接入系統(tǒng)，系統(tǒng)接成開環(huán)，脈寬發(fā)生單元的輸入懸空或者接地，調(diào)節(jié)偏移電壓電位器，使電機處于停止?fàn)顟B(tài)（若要達到更好的閉環(huán)效果，調(diào)節(jié)偏移電壓電位器，使通過電樞的直流電流低于 ）用雙蹤示波器觀測脈寬發(fā)生單元的測試點 2 和 4 的波形，此時的 2（ 4）的占空比接近相同（占空比為 50%左右）。觀測同一組橋臂（ 2或者 4）之間的死區(qū)。 轉(zhuǎn)速反饋調(diào)節(jié)器、電流反饋調(diào)節(jié)器的整定 把電機、 220V 直流電源接入系統(tǒng)，系統(tǒng)接成開環(huán)。把正給定接入脈寬發(fā)生單元，調(diào)節(jié)給定，使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在 1600rpm，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速反饋調(diào)節(jié)器中的 RP1，使 3端輸出的電壓為 4V。加大負載，使電機的電樞電流穩(wěn)定在 ，調(diào)節(jié)電流反饋調(diào)節(jié)器，使電流反饋調(diào)節(jié)器 3端輸出的電壓為 +4V。 結(jié)束語 “ PWM 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng) ” 的 設(shè)計 ，是在 DJDK－ 1 型電力電子技術(shù)及電機控制實驗裝置上進行的。測定直流電動機的各項電氣參數(shù)和時間常數(shù)，并應(yīng)用經(jīng)典控制理論的工程設(shè)計方法設(shè) 計轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。 以SG3525 為核心實現(xiàn) PWM 脈寬調(diào)速， 形成無靜差的轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制 。 PWM 雙閉環(huán)直流調(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)、電流脈動小、電機溫升低等優(yōu)點，使調(diào)速各項性能指標(biāo)大為提高。 縱觀整個設(shè)計，經(jīng)典部分是已學(xué)過的知識，通過畢業(yè)設(shè)計深入理解了工程設(shè)計方法，擴展了知識面，各門課程綜合應(yīng)用，收益頗多，使我對直流調(diào)速系統(tǒng)的控制有了更深的認識。但由于理論水平有限，仍有許多不足之處有待解決。 基于 PWM 控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計 19 參考文獻 1 DJDK1型電力電子技術(shù)及電機控制試驗裝置實驗指導(dǎo)書 2 夏得砛 ，翁貽方 .自動控制理論．第 2版． 機械工業(yè)出版社 ， 2021 3 陳伯時．電力拖動自動控制系統(tǒng)．第 2版 ． 機械工業(yè)出版社， 2021 4 王兆安，黃俊．電力電子技術(shù)．第 4版． 機械工業(yè)出版社 ， 2021 5 楊興姚．電動機調(diào)速的原理及系統(tǒng) ． 北京水利電力出版社， 2021 6 劉軍．孟祥忠． 電力拖動自動控制系統(tǒng) ． 機械工業(yè)出版社 ， 2021 7 王華強 . 直流電機調(diào)速系統(tǒng)的工程設(shè)計方法的探討 . 荊門職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 . 2021 8 吳守箴，藏英杰 .電氣傳動的脈寬調(diào)制控制技術(shù) [M] .機械工業(yè)出版社， 1995 9 William , . Modern Control Theory． NewJersey： PrenticeHall， 10 Leonhard of Electrical ， 11 Kuo Control , 12 工控相關(guān)網(wǎng)站 基于 PWM 控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計 20 致 謝 在此次設(shè)計中，指導(dǎo)教師王淑玉老師給了我很大的幫助，給予了很多的寶貴指導(dǎo)意見，才能使我的設(shè)計得以順利完成，在此我 向王淑玉老師表示衷心的感謝。此外，本次設(shè)計的完成也離不開同學(xué)的共同力量。同時，在本次設(shè)計中不僅使我們深入了解了很多關(guān)于 PWM 控制技術(shù)和直流調(diào)速系統(tǒng)的知識，同時也提高了我們的實際動手能力，再次對關(guān)心幫助我們的老師同學(xué)給予衷心的感謝。
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