PWM脉宽调制直流调速系统设计及MATLA仿真.doc

PWM脉宽调制直流调速系统设计 及MATLAB仿真 专 业：电力传动 学 号：201020305151 姓 名：叶海波 指导老师：王笑宇 目录 目录 - 1 - 摘要 - 2 - Abstract - 2 - 正文 - 3 - 系统概述 - 3 - 设计目的 - 3 - 设计题目 - 3 - 设计内容 - 3 - 直流拖动系统 - 4 - 调速系统的性能指标 - 4 - 跟随性能指标 - 5 - 抗扰性能指标 - 5 - PWM直流调速系统总体介绍与主电路原理 - 6 - 双极式PWM调速系统的优缺点 - 6 - 脉宽调速系统的控制电路 - 9 - 系统参数的确定 - 11 - 整流电路失控时间及滤波时间的确定 - 11 - 电流滤波时间常数和转速滤波时间常数 - 12 - 转速调节器结构选择 - 14 - MATLAB仿真设计 - 17 - 双闭环调速系统仿真框图 - 17 - 仿真结果 - 17 - 结果分析 - 21 - 总结 - 22 - 参考文献 - 23 - 摘要 以电力电子学和电机调速技术为基础，本文设计了一种基于直流脉宽调速控制技术的直流电机调速系统。为了得到较好的动静态性能，该控制系统采用了双闭环控制，同时速度调节器和电流调节器都选用PI调节器。 本调速系统采用半桥型电路作为主电路,它相当于降压斩波电路和升压斩波电路的串联组合,选用全控型器件IGBT作开关器件。控制电路以集成PWM控制器SG3525为核心,3525输出的脉宽调制信号经LM1413放大后作为IGBT的驱动信号。实验证明本调试系统直流电压大小调节和电机可逆运行的实现非常方便，并具有较硬的静特性和机械特性。 关键词: 升/降压斩波电路；SG3525；直流脉宽调速 Abstract On the basis of Power Electronic and electric motor speed adjusting technology, the calibrator designs a speed adjusting system in which Pulse Width Modulation (PWM) controlling technology is used to control D.C. motor. Dual closed loop controlling technic is alse adopted so that the sysetem has satisfactory steady-state and dynamic characters. The system uses single chip micro computer as an auxiliary unit. Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) is selected as power semiconductor on-off element in the system The thesis explains the principle of PWM controlling. The special integrated PWM controller-SG3525 which can help us realize PWM control easily is elaborated , this chips internal structure and its peripheral circuit are analyzed, and its applying example in this system is given. Key words: Boost/Buck chopper；SG3525；DC Pulse Width speed control 正文 系统概述 设计目的 1. 掌握转速，电流双闭环控制的双极式PWM直流调速原理。 2. 掌握并熟练运用MATLAB对系统进行仿真。 设计题目 转速，电流双闭环控制的H型双极式PWM直流调速系统，已知： 直流电动机：允许过载倍数=2；时间常数：=0.015s，=0.2s；PWM环节的放大倍数：=4.8,；电枢回路总电阻：R=1；电枢电阻Ra=0.5。调节器输入输出电压=10V. 采用MATLAB对双闭环系统进行仿真，绘制直流调速系统（Id=const）稳定运行时转速环突然断线（1、有ACR限幅值；2、无ACR限幅值）仿真框图，仿真得出启动转速，起动电流，直流电压Ud，ASR,ACR输出电压的波形。并对结果进行分析。 设计内容 1 简述设计题目及对题目的分析； 2 简述双极式PWM直流调速系统原理； 3 简述电流环，转速环的控制原理；