【導(dǎo)讀】本文主要討論了直流調(diào)。直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的控制電路和系統(tǒng)構(gòu)成。最后應(yīng)用MATLAB的Simulink，采用面。向電氣原理結(jié)構(gòu)圖的仿真技術(shù)，對(duì)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。

　　

【正文】 PI 調(diào)節(jié)器的各參數(shù)設(shè)定 3） 轉(zhuǎn)速、電流反饋環(huán)節(jié) ： 在穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)上，轉(zhuǎn)速 n 是由給定電壓 nU? 決定的，設(shè)定轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) ? 為 ，由式 *n n 0U U n n??? ? ?，可 首先 估算 出經(jīng)放大后的 轉(zhuǎn)速 n 的值， 通過(guò) 示。 系統(tǒng)的仿真、仿真結(jié)果的輸出及結(jié)果分析 當(dāng)建 eT 及 勵(lì)磁電流 fi 的 波形 曲線。 圖 413 調(diào)速 系統(tǒng) 勵(lì)磁電流 fi 的 波形 圖 414 起 動(dòng)時(shí)的 電流 ai 波形 （正轉(zhuǎn)） 共 23 頁(yè) 第 20 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 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(shí)間內(nèi)迅速達(dá)到允許的最大值。 采用了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制電路，轉(zhuǎn)速 n 從零開(kāi)始到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過(guò)渡，所需時(shí)間短 ，起到了快速起動(dòng)的作用，如圖 418 所示，到達(dá)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)間約為 1s。 圖 418 轉(zhuǎn)速 n 的過(guò)渡過(guò)程 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了正反轉(zhuǎn)運(yùn)行， 當(dāng)給定電壓環(huán)節(jié) nU? 從 +10 撥向 10 時(shí)，電機(jī)便實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn) 給定值 nU? =6 及 nU? =4 時(shí)的轉(zhuǎn)速 n 波形。 a 轉(zhuǎn)速 n （ nU? =6） b 轉(zhuǎn)速 n （ nU? =4） 圖 419 改變 nU? 后的轉(zhuǎn)速 n 仿真波形 共 23 頁(yè) 第 21 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 總結(jié) 本文主要利用 MATLAB 對(duì)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真和調(diào)試。在此基礎(chǔ)上，本文首先對(duì)直流電機(jī)調(diào)速的狀況進(jìn)行介紹，介紹了在幾種直流調(diào)速系統(tǒng) （如旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組、可控晶閘管整流器、脈寬調(diào)速等），基于脈寬調(diào)速以往調(diào)速系統(tǒng)所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用直流脈寬對(duì)主電路進(jìn)行控制。 本設(shè)計(jì)中，調(diào)速是系統(tǒng)的主要 功能，通過(guò)研究直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，得出了幾種常見(jiàn)的改變轉(zhuǎn)速的方法，因調(diào)壓調(diào)速 可實(shí)現(xiàn)額定轉(zhuǎn)速以下大范圍平滑調(diào)速，并且在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)機(jī)械特性硬度不變。這種方法在直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)中被廣泛采用。 為了使系統(tǒng)能保證穩(wěn)定的前提下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差，且能夠快速起制動(dòng)，重點(diǎn)介紹了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)速負(fù)反饋得到的反饋電壓，與給定值進(jìn)行比較后，產(chǎn)生了頻率一定，占空比可調(diào)的脈寬序列，并通過(guò)功率放大后，對(duì)主電路變換器的電力電子元件的導(dǎo)通和關(guān)斷進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，從而改變電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速，本設(shè)計(jì)，為了實(shí)現(xiàn) PWM 控制，介紹了 PWM 調(diào)制技 術(shù)的原理，并對(duì) PWM 變換器進(jìn)行了詳細(xì)介紹，為了使系統(tǒng)能正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，主電路采用雙極式橋式變換器。 最后，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真軟件 MATLAB 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，通過(guò)對(duì)波形的分析驗(yàn)證了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我對(duì)知識(shí)的掌握，使我對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程有了全面地了解。通過(guò)學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)工作原理以及如何利用 仿真軟件進(jìn)行仿真 ，我查閱了大量相關(guān)資料，學(xué)會(huì)了許多知識(shí)，培養(yǎng)了我獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。同時(shí)在對(duì)電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，鞏固了我的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，使自己受益匪淺。 總之，通過(guò)本次設(shè)計(jì)不僅進(jìn)一步強(qiáng)化了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還掌握 了設(shè)計(jì)系統(tǒng)的方法、步驟等，為今后的工作和學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 共 23 頁(yè) 第 22 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 參考文獻(xiàn) [1]陳伯時(shí) ， 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) 。 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [2]洪乃剛，電力電子技術(shù)基礎(chǔ)。清華大學(xué)出版社， 2021 [3]周深淵，交直流調(diào)速系統(tǒng)與 MATLAB 仿真。中國(guó)電力出版社， 2021 [4]陳因，電力電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程。重慶大學(xué)出版社， 2021 [5]洪乃剛，電力電子拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)與仿真。安徽工業(yè)大學(xué)， 2021 [6]彭鴻才，電機(jī)原理及拖動(dòng)。機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [7]李小艷， PWM 控制在直流無(wú)刷電機(jī) 調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用，西安電子工程研究所，2021 年 12 月 [8]冼凱儀，李先祥，基于 PWM 控制的直流電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2021 年 9 月，第 18 卷第 3 期。 [9]陳齊漢等，小功率直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速正反轉(zhuǎn)切換的 PWM 控制系統(tǒng)，電工技術(shù)， 2021年第 1 期 [10]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，電機(jī)技術(shù)， 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”. 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