数字化PWM可逆直流调速系统MATLAB仿真.pdfVIP

一、课程设计的任务和要求

1．要求

设计一个转速、电流双闭环控制PWM可逆直流调速系统。电动机控制电源

采用H型PWM功率放大器，其占空比变化为0～0.5～1时，对应输出电压为

-264V～0～264V，为电机提供最大电流25A。速度检测采用光电编码器（光电脉

冲信号发生器），且其输出的A、B两相脉冲经光电隔离辩相后获得每转1024个脉

冲角度分辨力和方向信号。电流传感器采用霍尔电流传感器，其原副边电流比为

1000：1，额定电流50A。已知：

（1）直流电动机：P=3kW，n=1500r/min，U=220V，I=17.3A，电枢回

NNNN

路总电阻R=2.5Ω，电磁时间常数T=0.017s，机电时间常数T=0.076s，电动

lm

势系数C=0.1352V/（r.min-1)；

e

（2）H型PWM功率变换器：工作频率为2kHz，采用单极性/双极性工作方式；

（3）直流电源电压：264V；

（4）主要技术指标：调速范围为0-1500r/min，电流过载倍数为1.5倍，速度控

制精度0.1%（额定转速时）。

2．任务

（1）完成系统理论与仿真分析

1）进行系统参数计算，完成转速、电流调节器的结构和参数设计；

2）利用Matlab/Simulink建立系统的仿真模型，对整个调速系统的动态性能（给

定输入的跟随性能和负载与电网电压扰动下的抗扰性能）进行仿真分析。

（2）完成系统电气原理图的设计（包括电路原理图设计、参数计算、元器件选型）

1）主电路的设计；

2）PWM脉冲信号产生电路的设计；

3）转速、电流调节器及其限幅电路的设计；

4）转速、电流检测电路的设计；

5）保护电路的设计；

6）辅助电源电路的设计。

（3）PCB板的设计、制作与调试（根据时间选做）

指导教师签字：教研室主任签字：

2012年月日2012年月日

二、进度安排

第一阶段：选择课程设计题目，明确课程设计任务和要求，查看参考资料。

第二阶段：进行理论分析，完成转速和电流调节器设计、系统仿真建模与分析，进行

系统主电路和控制电路原理图设计等。

第三阶段：总结课题内容、撰写课程设计报告。

第四阶段：准备和参加课程设计答辩。

三、应收集资料及主要参考文献

1.罗飞.电力拖动与运动控制系统[M].北京：化学工业出版社，2007.

2.陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，

2003.

3.王兆安.电力电子技术[M].北京：机械工业出版社，2004.

4.崔启明.动车组自动门控制系统的研究[D].长春：吉林大学硕士论文，2009.

5.肖阳.基于DSP的伺服电机的调速系统的控制设计[D].武汉：武汉理工大学硕士论

文，2009.

6.洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真.北京：机械工业出版社，

2006.

2

四、课程设计（学年论文）摘要（中文）

本文介绍双闭环PWM直流调速系统原理基础上，根据系统的动、静态性能指标

采用工程设计方法设计调节器参数。调速方案的优劣直接关系到系统调速的质量，根

据电机的型号及参数选择最