自控系统课程设计---数字式直流脉宽调速系统设计

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1、 第 1 页 课 程 设 计 课 程 自动控制系统 题 目 数字式直流脉宽调速系统设计 班 级 08 自 Y2 姓 名 学 号 第 2 页 目 录 一、直流脉宽调速系统的概述3 二、根据设计指标进行参数计算4 2.1 设计指标 4 2.2 参数计算 4 2.2.1 电流反馈系数和转速反馈系数4 2.2.2 ACR 的设计4 2.2.3 ASR 的设计5 三、硬件、软件设计 6 3.1 系统总体设计方案 6 3.2 主电路 7 3.3 控制电路 8 3.3.1 键盘电路设计 8 3.3.2 显示电路设计 9 3.3.3 转速反馈量与单片机的接口设计 9 3.4 软件 10 3.4.1 主程序设计

2、 10 3.4.2 键盘、显示程序设计 10 3.5 双闭环系统调速组成及原理11 四、系统仿真分析四、系统仿真分析 4.1MATLAB 绘制双闭环系统动态图13 4.2MATLAB 下仿真运行结果14 第 3 页 五五、总结、总结 18 数字式直流脉宽调速系统数字式直流脉宽调速系统 一、一、 直流脉宽调速系统的概述 直流脉宽调速系统是由脉宽调制变换器(简称PWM变换器)对直流电动机电枢供电 的自动调速系统。脉宽调制变换器是把脉冲宽度进行调制的一种直流斩波器，其基本原 理已在电力电子技术中阐述。自从全控式电力电子器件问世以来，应用于实践的脉宽调 速系统，以它的线路简单，谐波少，损耗小，效率高和

3、静、动态性能好等优势，引发了 直流调速领域的一场革命。将直流PWM调速推广到一般工业应用中取代晶闸管相控式 整流器调速有着广阔的前景。只是由于器件的发展，同时带来交流变压变频调速的更快 速发展，使得直流PWM调速还没有来得及完全占领市场，几乎是刚刚兴起，就变成了 传统领域。不过，在一些仍需要使用直流电动机的场合，例如电动叉车、城市无轨电车、 地铁机车等，直流PWM调速仍有用武之地。 与V-M系统相比，PWM系统在很多方面有较大的优越性： （1）主电路线路简单，需用的功率器件少； （2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小； （3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达 1:10000 左右； （4）若与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强； （5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也 不大，因而装置效率较高； （6）直流电源采用不控整流时，电网功