【正文】 在老師和同學(xué)的幫助下，特別是在指導(dǎo)教師張紅梅老師的幫助和鼓勵下，一一解決，使畢業(yè)設(shè)計順利進行，最終使我能夠圓滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。這一切，在我的指導(dǎo)老師的耐心幫助與解答下，戰(zhàn)勝困難，并不厭其煩的關(guān)注何為我講解很多我認識不明確的問題。參考文獻[1] 舒中賓, 陳宇拓. 基于DSP的變頻調(diào)速SPWM控制實現(xiàn). 湖南冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報. [2] 吳新開, 李勇成, 蔡翔. 基于DSP控制的SPWM波形發(fā)生器的優(yōu)化算法. 華北電力大學(xué)學(xué)報. [3] 于海生. 微型計算機控制技術(shù). 北京: 清華大學(xué)出版社, 1999[4] 劉白雁. 機電系統(tǒng)動態(tài)仿真. 北京：工業(yè)出版社, 2005[5] 范偉. 直流調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)先設(shè)計. 武漢：武鋼技術(shù), 2000[6] 周霖. 控制工程技術(shù)應(yīng)用. 北京：國防工業(yè)出版社, 2005[7] 李華德. 交流調(diào)速控制系統(tǒng). 北京：電子工業(yè)出版社, 2003[8] 扈宏杰. 控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn). 北京：機械出版社, 2004[9] 陳真翼，電氣傳動控制系統(tǒng)，北京：中國紡織出版社，1998[10] 陳伯時. 電力拖動自動控制系統(tǒng). 北京：機械工業(yè)出版社, 2006[11] 谷腰欣司. 直流電動機實際應(yīng)用技巧. 西安：科學(xué)出版社, 2006[12] 丁道宏. 電力電子技術(shù). 北京: 航空工業(yè)出版社, 1992[13] 林渭勛. 電力電子電路. 杭州: 浙江大學(xué)出版社, 1996[14] 電子工程手冊（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，1996[15] 王兆安, 黃安. ：機械工業(yè)出版社, 2003[16] 葉斌. ：清華大學(xué)出版社, 2006[17] 顧繩谷. 電機及拖動基礎(chǔ). 北京：機械工業(yè)出版社, 2005[18] ：國亭科技發(fā)展有限公司，1998:[19] Kassadian J G, Marton F Schlecht, George C Verghese. Principle of Power Elecctronics. AddisonWedey, 1991致 謝在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，因為以前幾乎沒有接觸過DSP控制技術(shù)，對此很陌生。而且PWM控制技術(shù)具有很多的優(yōu)勢，因此在實際工業(yè)生產(chǎn)中，這一技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，它不僅提高了工作效率，因為它便于控制，這就使得它還有效地節(jié)省了人力資源，從而大大地提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。社會經(jīng)濟效益分析使用正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)（SPWM）實現(xiàn)對雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的速度控制的軟件部分的設(shè)計出發(fā)點為實現(xiàn)工程設(shè)計，并應(yīng)用于實際工程中，具有很高的社會經(jīng)濟效益。另外，前文中提到了四種PWM調(diào)制方式，無論采用哪種方式，都不可避免會增加電機的轉(zhuǎn)矩脈動。但是在高精度的調(diào)速領(lǐng)域，特別是在一些微控制領(lǐng)域，轉(zhuǎn)矩脈動可能會對系統(tǒng)品質(zhì)造成惡劣影響。展望：1. 為進一步提高直流電壓的利用率，我們可以采用過調(diào)制，但這樣一來，SPWM諧波特性優(yōu)良的優(yōu)勢也就消失了，而準最優(yōu)正弦波脈沖寬度調(diào)制法既能解決SPWM所存在的直流電壓利用率偏低的缺點，又能保持住SPWM諧波特性優(yōu)良的優(yōu)勢。SPWM控制方式的計算法就是通過正弦波輸出頻率、幅值和半個周期的脈沖數(shù)，計算出SPWM波形中各脈沖的寬度和間隔。SPWM調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速其實就是通過改變SPWM脈沖波形的寬度來改變直流調(diào)速系統(tǒng)的速度。以上結(jié)果反映出的系統(tǒng)實際調(diào)速性能比仿真時的性能稍差，但是根據(jù)仿真的總體情況和電機的性能來看，實際的響應(yīng)結(jié)果也達到了預(yù)期的調(diào)速性能。運用matlab采用正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的感應(yīng)電機閉環(huán)變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)進行建模與仿真。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計完成了采用正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）技術(shù)對雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的速度控制的軟件部分以及硬件部分的設(shè)計與調(diào)試，直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速方式有多種，但PWM調(diào)速方式較其他方式具有更多優(yōu)點， 并且PWM控制技術(shù)日益成熟并被廣泛應(yīng)用于各種逆變裝置中，再加上PWM控制技術(shù)正處于一個不斷創(chuàng)新、不斷發(fā)展的階段，因此該設(shè)計具有重要的實際意義。電機轉(zhuǎn)速為1307rad/s。系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)使實測值與設(shè)定值相等。、如圖所示，電機轉(zhuǎn)速與電流已達到穩(wěn)定。取兩組數(shù)據(jù)進行對比研究。當(dāng)多次改變給定頻率時，調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)PWM控制原理，自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速度。偏差大,脈沖寬度很寬,執(zhí)行元件動作時間長,使參數(shù)的實測值與設(shè)定值的偏差迅速減小。 系統(tǒng)參數(shù)改變控制界面當(dāng)系統(tǒng)再次穩(wěn)定后，測得電機轉(zhuǎn)速，： 電機電流曲線 電機轉(zhuǎn)速曲線圖 不同給定頻率下，給定轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速給定頻率（Hz） 5 10 15 20 25 30 35 40 4550給定轉(zhuǎn)速(rad/s) 150 301 451 601 750 900 1052 1200 13521501實際轉(zhuǎn)速 (rad/s) 144 287 432 576 720 867 1015 1152 1307 1458當(dāng)改變系統(tǒng)的參數(shù)時，電機的定子電流，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子角速度通過反饋與原給定進行對比，出現(xiàn)偏差。當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，電機電流、： 系統(tǒng)穩(wěn)定后電流曲線圖 系統(tǒng)穩(wěn)定后速度曲線圖，改變其中參數(shù)及調(diào)制方式再運行電機，波形的變化。 系統(tǒng)性能測試的結(jié)果和分析確定調(diào)速系統(tǒng)線路連接正確后，選擇控制方式“SPWM”，在“曲線1”“曲線2”中選擇要采集的波形，點擊“循環(huán)”,點擊“電機啟動”。，接通主電源，再按“運行”按鈕，示波器觀察各運行方式下電流波形，停機。，先RP1,RP2順時針旋轉(zhuǎn)到底，調(diào)節(jié)RP2,RP3使353的2腳電壓為4V，再調(diào)RP1,RP2使353的2腳電壓為6V。按下起動按鈕前，檢查給定電位器是否放在零位(要求電位器左旋到底)。連接主電路、起動限流、過流保護、過壓保護及磁通檢測等環(huán)節(jié)的連線。： 基于DSP變頻調(diào)速系統(tǒng)原理框圖 系統(tǒng)的調(diào)試與性能測試根據(jù)基于DSP的高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)原理框圖，進行基于DSP的電機控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計。系統(tǒng)主電路采用交直交電壓源型變頻器，功率器件采用智能功率模塊IPM，該模塊包含了由六個IGBT、六個續(xù)流二極管、柵極驅(qū)動電路、邏輯控制電路以及欠壓、過流、短路、過熱等保護電路，模塊的主電路部分共有5個端子，即直流電壓輸入端+、，三相交流電壓輸出端U、V、W，控制部分共有15個端子，用于PWM信號輸入、故障信號輸出及驅(qū)動電源等，驅(qū)動電源為4組+15V電源，DSP生成的PWM信號需通過光耦合器隔離后輸入。 采用正弦脈寬調(diào)制（SPWM）調(diào)速系統(tǒng)的研究內(nèi)容，觀測定子磁通軌跡的圖像。此外，已為實驗組件配備了與上位計算機通訊的接口和上位機軟件。該系列芯片的應(yīng)用，大大簡化了高性能變頻調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計，使系統(tǒng)具有高的性能價格比，該系列芯片，除適用于工業(yè)電機驅(qū)動外，還可廣泛地應(yīng)用于功率變換器和控制器、汽車系統(tǒng)，如電子動力轉(zhuǎn)向裝置、剎車和溫度控制、儀表電機控制、打印機、復(fù)印機等辦公產(chǎn)品、磁帶驅(qū)動、機器人和計算機數(shù)字控制(CNC)機械等。作為系統(tǒng)管理器，DSP必須具備強大的片內(nèi)I/O和其它外設(shè)功能，該系列芯片內(nèi)的事件可以為所有電機類型用戶提供高速、高效和全變速的先進控制技術(shù)。該系列芯片的16位定點DSP內(nèi)核為模擬設(shè)計者提供了一個數(shù)字解決方案，并且不會犧牲原有系統(tǒng)的精度和性能，事實上，由于可以采用諸如自適應(yīng)控制、卡爾曼濾波和狀態(tài)控制等先進的控制算法，因而增強了系統(tǒng)性能。從而實現(xiàn)正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）技術(shù)對于直流電機調(diào)速系統(tǒng)的自動控制。直到設(shè)定值與實測值相等,轉(zhuǎn)子速度趨近于315rad/s，定子三相電流，磁場轉(zhuǎn)矩，直流電機B，C端電壓以及直流電機轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子角速度達到穩(wěn)定的狀態(tài)。比較器輸出一系列脈沖,并通過其脈沖寬度與偏差成線性關(guān)系,用此脈沖去觸發(fā)開關(guān),開關(guān)又觸發(fā)執(zhí)行元件,執(zhí)行元件按脈沖寬度的時間動作。階躍信號值為315。在系統(tǒng)的電機觀測模塊中，觀測到直流電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，磁場轉(zhuǎn)矩，定子電流以及電機定子的三相電壓。 調(diào)速系統(tǒng)的仿真與調(diào)試根據(jù)前兩章對于電機調(diào)速系統(tǒng)和PWM控制技術(shù)原理和方法的介紹，設(shè)計出正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的電機變頻調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真并在MATLAB 。電流轉(zhuǎn)換模塊主要功能是將直流電轉(zhuǎn)換成三相電流；；其中根據(jù)公式計算得到輸出的電流為： () () () 電流轉(zhuǎn)換模塊PWM控制調(diào)節(jié)模塊的主要功能是將給定電流與電機反饋的電流進行比較，從而調(diào)節(jié)輸出電壓，對電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，,，B，C端輸出電壓原理結(jié)構(gòu)與A端一致。（SPWM）的電機變頻調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真 系統(tǒng)模塊的結(jié)構(gòu)組成與建立根據(jù)前兩章對于電機調(diào)速系統(tǒng)和PWM控制技術(shù)原理和方法的介紹，設(shè)計出正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）的電機變頻調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真。MATLAB由于強大的功能，在歐美等國家的一些大學(xué)里，MATLAB已經(jīng)成為諸如數(shù)字信號處理、自動控制理論等課程的主要工具軟件，同時也是理工科本科生、研究生必須掌握的一項基本技能。它實際上是用MATLAB的基本語句編成的各種子程序集，用于解決某一方面的專門問題，或某一領(lǐng)域的新算法?；静糠职ǎ壕仃嚨倪\算和各種變換，代數(shù)和超越方程的求解，數(shù)據(jù)處理和傅里葉變換及數(shù)值積分等，可以滿足大學(xué)理工科計算的需要。繪圖時自動選擇最佳坐標(biāo)，以及按輸入或輸出變元數(shù)自動選擇算法等；自動監(jiān)測和顯示程序錯誤的能力強，易于調(diào)試；（7）功能豐富，可擴展性強。與其他語言相比，MATLAB具有以下顯著特點：（1）MATLAB是一種解釋性語言；（2）變量的“多功能性”；（3）運算符號的“多功能性”；（4）語言規(guī)則與比算式相似；（5）強大而簡易的作圖功能：能根據(jù)輸入數(shù)據(jù)自動確定坐標(biāo)繪圖；能規(guī)定多種坐標(biāo)（極坐標(biāo)、對數(shù)坐標(biāo)等）繪圖；能繪制三維坐標(biāo)中的曲線和曲面；可設(shè)置不同顏色、線形、視角等。MATLAB語言是一種以矩陣運算為基礎(chǔ)的交互式程序語言。（DOS）版本，（Windows）版本，（Windows）版本。一般情況下，在每個載波周期的起點都必須根據(jù)所設(shè)計的PWM控制方法以及輸出電壓幅值和頻率的要求，計算出該載波周期內(nèi)脈沖的寬度，然后刷新比較器相對應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)。比如對于SPWM，就有和，其中和分別對應(yīng)采樣時刻和規(guī)則采樣的結(jié)果。因為一個載波周期，所以計數(shù)器計數(shù)的最大值控制著PWM輸出脈沖的頻率，而逆變器開關(guān)頻率，所以在確定了開關(guān)頻率之后，就可以計算出計數(shù)器控制所需要的。越高意味這每個計數(shù)間隔對應(yīng)的時間也越短，PWM脈沖寬度調(diào)整和開展的分辨率也越高。 關(guān)鍵的控制參數(shù)在利用軟件產(chǎn)生PWM脈沖的過程中，需要的計算和確定量主要有，這4個。同用數(shù)字表示的三角載波一樣，調(diào)制波也是用數(shù)字表示的。有了三角波載波以后，接下來的就是根據(jù)計算好的PWM控制規(guī)律輸出買好廠的寬度。如此循環(huán)的連續(xù)加/減工作就可以產(chǎn)生三角波載波信號，很明顯的周期，也就是載波周期和開關(guān)周期等于2/。 數(shù)字三角波的產(chǎn)生、PWM的輸出微處理器可以簡單地利用一個循環(huán)計數(shù)器來產(chǎn)生靈活可控的三角波，循環(huán)計數(shù)器對固定頻率時鐘信號進行計數(shù)。與此同時也正是借助微處理器的強大