【正文】 V放電，使電流 ic先上一個(gè)臺(tái)階 , ic的上升速度減慢。其作用是抑制電力電子器件的過電壓或者過電流，減小器件的開關(guān)損耗。為了限制充電電流，在整流器和濾波電容之間串入限 流電阻 R0 （或電抗），合上電源以后，延時(shí)用開關(guān)將 R0 短路，以免在運(yùn)行中造成附加損耗。 主電路圖 H 橋式可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)主電路的如圖所示。這就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。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 電力電子變換器 UPE。 武漢工程大學(xué)課程設(shè)計(jì) 7 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成 為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，可在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，即分別引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和電流負(fù)反饋。對(duì)負(fù)載引起的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，速度調(diào)節(jié)器輸入端產(chǎn)生的偏差信號(hào)將隨時(shí)通過速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器來修正觸發(fā)器的移相電壓 ，使整流橋輸出的直流電壓相應(yīng)變化，從而校正和補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速偏差。電動(dòng)機(jī)的最大電流（堵轉(zhuǎn)電流）可以通過整定速度調(diào)節(jié)器的輸出限幅值來改變。因此，自動(dòng)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往以改變電壓調(diào)速為主。 對(duì)于要求在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，以調(diào)節(jié)電樞供電電壓的方式最好。直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和其它參量的關(guān)系和用式 表示 ???eKIRUn （ ） 式 中： n—— 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速； 武漢工程大學(xué)課程設(shè)計(jì) 6 U—— 電樞 供電電壓； I—— 電樞電流； R—— 電樞回路總電阻，單位為 ? ； ?K —— 由電機(jī)機(jī)構(gòu)決定的電勢(shì)系數(shù)。它在理論上實(shí)踐上都比較成熟，而且從閉環(huán)控制的角度看，它又是交流調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)。本系統(tǒng)通過 PWM 控制芯片 SG3525 實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的平滑調(diào)速。通過改變直流電機(jī)電樞上電壓的“占空比”來改變平均電壓的大小，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速原理 PWM 是通過控制固定電壓的直流電源開關(guān)頻率，從而改變負(fù)載兩端的電壓，進(jìn)而達(dá)到控制要求的一種電壓調(diào)整方法。但是就目前來看，在紡織印染、造紙印刷、數(shù)控機(jī)床、光纜線纜設(shè)備、包裝機(jī)械、電工機(jī)械、食品加工機(jī)械、橡膠機(jī)械、生物設(shè)備、焊接切割、輕工機(jī)械、物流輸送設(shè)備、機(jī)車車輛、通訊設(shè)備、雷達(dá)設(shè)備，仍然廣泛采用直流調(diào)速系統(tǒng)。但是長(zhǎng)期以來，直流調(diào)速系統(tǒng)一直占據(jù)重要地位。 （ 3）畫出電路電氣原理圖。 （ 3） PCB 板的設(shè)計(jì)、制作與調(diào)試（根據(jù)時(shí)間選做） ： 本文主要是在分析系統(tǒng)組成原理的基礎(chǔ)上，完成 過電流保護(hù)電 路 的設(shè)計(jì) ，具體任務(wù)如下： （ 1）通過分析設(shè)計(jì)要求確定 電路的結(jié)構(gòu)。 3． 內(nèi)容 （ 1） 完成系統(tǒng)理論與仿真分析 1）進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算，完成轉(zhuǎn)速、電流調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計(jì)； 2）利用 Matlab/Simulink 建立系統(tǒng)的仿真模型， 對(duì)整個(gè)調(diào)速系統(tǒng) 的動(dòng)態(tài)性能（給定輸入的跟隨性能和負(fù)載與電網(wǎng)電壓擾動(dòng)下的抗擾性能）進(jìn)行仿真分析 。電流傳感器采用霍爾電流傳感器，其原副邊電流比為 1000： 1，額定電流 50A。 電動(dòng)機(jī)控制電源采用 H型 PWM 功率放大器，其占空比變化為 0～ ～ 1時(shí)，對(duì)應(yīng)輸出電壓為 264V～ 0～ 264V，為電機(jī)提供最大電流 25A。并以此為基礎(chǔ)，再對(duì)交流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行研究，最終掌握各種交、直流調(diào)速系統(tǒng)的原理，使之能夠應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。而且，直流調(diào)速系統(tǒng)在理論和實(shí)踐上都比較成熟，從控制技術(shù)的角度來看，又是交流調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)，因此，應(yīng)首先著重研究直流調(diào)速系統(tǒng)，這樣才可在掌握調(diào)速系統(tǒng)的基本理論下更好的對(duì)交流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行研究和探索。 就目前而言，直流調(diào)速系統(tǒng)仍然是自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的主要形式，在許多工業(yè)部門，如軋鋼、礦山采掘、紡織、造紙等需要高性能調(diào)速的場(chǎng)合得到廣泛的應(yīng)用。轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的控制規(guī)律，性能特點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法是各種交、直流電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。尤其是 70 年代以來，大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，為交流電力拖動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件，促進(jìn)了各種類型交流調(diào)速系統(tǒng)：如串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，變頻調(diào)速系統(tǒng)，無(wú)換向器電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)以及矢量控制調(diào)速系統(tǒng)等的飛速發(fā)展。雖然直流電動(dòng)機(jī)可以滿足這些要求，但由于直流電動(dòng)機(jī)在容量、體積、 重量、成本、制造和運(yùn)行維護(hù)方面都不及交流電動(dòng)機(jī)，所以長(zhǎng)期以來人們一直渴望開發(fā)出交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)代替直流電動(dòng)機(jī)。到了 19 世紀(jì)末，出現(xiàn)了三相電源和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用的交流籠型電動(dòng)機(jī)以后，交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)在不調(diào)速的場(chǎng)合才代替了直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置。直流傳動(dòng)之所以經(jīng)歷多年發(fā)展仍在工業(yè)生產(chǎn)中得 到廣泛應(yīng)用，關(guān)鍵在于它能以簡(jiǎn)單的手段達(dá)到較高的性能指標(biāo)。由于電力電子技術(shù)與器件的進(jìn)步和晶閘管系統(tǒng)具有的良好動(dòng)態(tài)性能，使直流調(diào)速系統(tǒng)的快速性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性不斷提高，在 20 世紀(jì)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)成為調(diào)速傳動(dòng)的主流。但這種調(diào)速方法后來被晶閘管可控整流器供電的直流調(diào)速系統(tǒng)所取代，至今已不再使用。 1930 年以后出現(xiàn)電機(jī)放大器控制的旋轉(zhuǎn)交流機(jī)組供電給直流電動(dòng)機(jī)（由交流電動(dòng)機(jī) M 和直流發(fā)電機(jī) G構(gòu)成，簡(jiǎn)稱 G— M 系統(tǒng)），以后又出現(xiàn)了磁放大器和汞弧整流器供電等，實(shí)現(xiàn)了直流傳動(dòng)的無(wú)接點(diǎn)控制。 選題背景與意義 直流傳 動(dòng)具有良好的調(diào)速特性和轉(zhuǎn)矩控制性能，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較早并沿用至今。近年來，高性能交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快，交流調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快，交流調(diào)速系統(tǒng)正逐步取代直流調(diào)速系統(tǒng)。 PWM control ； Simulation regulator。 關(guān)鍵詞： 雙閉環(huán)可逆直流調(diào)速系統(tǒng) ； H 橋驅(qū)動(dòng)電路 ； PWM 控制；模擬調(diào)節(jié)器；MATLAB I 武漢工程大學(xué)課程設(shè)計(jì) Abstract DC speed control system is the main form of the automatic speed regulation system,it has a good starting and brake performance,can be in a wider range of speed regulation of smooth realized in speed,fast dynamic response process,and low speed running torque these excellent performance and control characteristic,but for a long time,DC speed control system has been occupies an important position. From a market perspective,DC speed control system in theory and practice are more mature, from the point of view of the control technology,it is the foundation of ac speed adjustment system. So in dc speed control system in electric transmission won the widely used. This article from the working principle of dc machines,a PWM double closed loop reversible dc speed control system,and the mathematical model of detailed analysis of system principle and the static and dynamic performance. In the theory analysis and simulation research,and on the basis of design a set of experiments with double closed loop dc speed control system,detailed introduces system main circuit,sawtooth wave produces circuit,benchmark power supply, rotate speed adjustment circuit,current regulator circuit,PWM waves generated circuit,bridge type reversible dc speed pulse width series circuit and the realization of a detection circuit. Then according to automatic control theory,double closed loop speed regulation system,the design paramet