【導讀】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)構成。最后應用MATLAB的Simulink，采用面。向電氣原理結構圖的仿真技術，對直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)進行了仿真分析。調(diào)速系統(tǒng)包括直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)兩大類。由于直流電動機的電壓、電。的傳動領域內(nèi)占據(jù)主導地位。但隨著生產(chǎn)技術的不斷發(fā)展，直流拖動的薄弱環(huán)節(jié)逐步。是交流電動機調(diào)速技術取得了突破性進展。改變電樞電壓的極性，或者改變勵磁磁通的方向，都能夠改變直流電機的旋轉方?？刂萍夹g已居世界先進水平。但由于造價較高，目前在國內(nèi)應用局限性較大，在

　　

【正文】 )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，轉速、電流調(diào)節(jié)器的各參數(shù)如圖所示。 其中 ASR、 ACR 的限幅值均設定為 [10,10]。 a 轉速調(diào)節(jié) 器 ASR b 電流調(diào)節(jié)器 ACR 圖 412 轉速、電流 PI 調(diào)節(jié)器的各參數(shù)設定 3） 轉速、電流反饋環(huán)節(jié) ： 在穩(wěn)態(tài)工作點上，轉速 n 是由給定電壓 nU? 決定的，設定轉速反饋系數(shù) ? 為 ，由式 *n n 0U U n n??? ? ?，可 首先 估算 出經(jīng)放大后的 轉速 n 的值， 通過 示。 系統(tǒng)的仿真、仿 真結果的輸出及結果分析 當建 eT 及 勵磁電流 fi 的 波形 曲線。 圖 413 調(diào)速 系統(tǒng) 勵磁電流 fi 的 波形 圖 414 起 動時的 電流 ai 波形 （正轉） a（正轉） b（反轉） 圖 415 脈寬調(diào)速系統(tǒng) 轉速 n 仿真波形 共 21 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ a（正轉） b（反轉） 圖 416 脈寬調(diào)速系統(tǒng)電流 ai 仿真波形 a （正轉） b （反轉） 圖 417 脈寬調(diào)速系統(tǒng) 轉矩 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。 采用了轉速、電流雙閉環(huán)控制電路，轉速 n 從零開始到穩(wěn)定轉速的過渡，所需時間短 ，起到了快速起動的作用，如圖 418 所示，到達穩(wěn)定轉速時間約為 1s。 圖 418 轉速 n 的過渡過程 系統(tǒng)實現(xiàn)了正反轉運行， 當給定電壓環(huán)節(jié) nU? 從 +10 撥向 10 時，電機便實現(xiàn)反轉，其轉 給定值 nU? =6 及 nU? =4 時的轉速 n 波形。 a 轉速 n （ nU? =6） b 轉速 n （ nU? =4） 圖 419 改變 nU? 后的轉速 n 仿真波形 共 21 頁 第 20 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 總結 本文主要利用 MATLAB 對轉速、電流雙閉環(huán)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的設計進行仿真和調(diào)試。在此基礎上，本文首先對直流電機調(diào)速的狀況進行介紹，介紹了在幾種直流調(diào)速系統(tǒng) （如旋轉變流機組、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)所沒有的優(yōu)點，本設計采用直流脈寬對主電路進行控制。 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速的方法，因調(diào)壓調(diào)速 可實現(xiàn)額定轉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。這種方法在直流電力拖動系統(tǒng)中被廣泛采用。 為了使系 統(tǒng)能保證穩(wěn)定的前提下實現(xiàn)轉速無靜差，且能夠快速起制動，重點介紹了轉速、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。轉速負反饋得到的反饋電壓，與給定值進行比較后，產(chǎn)生了頻率一定，占空比可調(diào)的脈寬序列，并通過功率放大后，對主電路變換器的電力電子元件的導通和關斷進行驅動控制，從而改變電動機的 轉速，本設計，為了實現(xiàn) PWM 控制，介紹了 PWM 調(diào)制技術的原理，并對 PWM 變換器進行了詳細介紹，為了使系統(tǒng)能正反轉運行，主電路采用雙極式橋式變換器。 最后，通過計算機仿真軟件 MATLAB 對系統(tǒng)進行了仿真，通過對波形的分析驗證了轉速、電流雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系 統(tǒng)的優(yōu)點。 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。通過學習控制系統(tǒng)工作原理以及如何利用 仿真軟件進行仿真 ，我查閱了大量相關資料，學會了許多知識，培養(yǎng)了我獨立解決問題的能力。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。 總之，通過本次設計不僅進一步強化了專業(yè)知識，還掌握了設計系統(tǒng)的方法、步驟等，為今后的工作和學習打下了堅實的基礎。 共 21 頁 第 21 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 參考文獻 [1]陳伯時 ， 電力拖動自動控制系統(tǒng) 。 機械工業(yè)出版社， 2021 [2]洪乃剛，電力電子技術基礎。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。中國電力出版社， 2021 [4]陳因，電力電子技術實訓教程。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。安徽工業(yè)大學， 2021 [6]彭鴻才，電機原理及拖動。機械工業(yè)出版社， 2021 [7]李小艷， PWM 控制在直流無刷電機調(diào)速系統(tǒng)中的應用，西安電子工程研究所，2021 年 12 月 [8]冼凱儀，李先祥，基于 PWM 控制的直流電機控制系統(tǒng)的設計，佛山科學技術學院學報， 2021 年 9 月，第 18 卷第 3 期。 [9]陳齊漢等，小功率直流 電動機調(diào)速正反轉切換的 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 。 Wen Yafeng, ―PWM DC Driving Systems with High Power Transistors”.MODERN ELECTRIC POWER, [14] Y. S. Lai, F. S. Shyu, and Y. H. Chang, ―Novel loss reduction pulsewidth modulation technique for brushless DC motor drives fed by MOSFET inverter”, IEEE Trans. on Power Electronics,2021 [15] Y. S. Lai, ―Control technique for brushless DC motor drives,‖ J. of Electrical Monthly, Vol. 169, pp. 234241, Nov., 2021.