直流脉宽调速是利用脉宽调制变换器

西南科技大学本科生毕业论文

直流脉宽调制调速系统控制器

西南科技大学本科生毕业论文

I 摘要

在信息化时代的今天，电机在各行各业依然发挥着重要的作用,电机转速作为电机重要的性能指标之一,因而研究直流电机的控制和测量方法，对提高控制精度和响应速度、节约能源等都具有重要意义。

随着数字技术的迅速发展，微控制器在社会的各个领域得到了广泛的应用，脉宽调制(PWM)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，由于数字系统有着模拟系统所没有的优势，如抗干扰性强、便于和 PC 机相联、系统易于升级维护。使得PWM调速成为电机调速的重要方式。

本系统设计是以单片机 AT89S52 和 L298 控制的直流电机脉宽调制调速系统。 利用 AT89S52芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计，能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。系统实现对电机的正转、反转、急停、加速、减速的控制，以及 PWM 的占空比在 LCD液晶上的实时显示。

关键词：直流电机； 脉宽调制； PWM； AT89S52； L298

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II Abstract

In today's infor

直流-直流(DC/DC)变换器

变换释义

DC/DC变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压，也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton(通用)，二是频率调制

（1）Buck电路——降压斩波器，其输出平均电压U0小于输入电压Ui，极性相同。 （2）Boost电路——升压斩波器，其输出平均电压U0大于输入电压Ui，极性相同。 （3）Buck－Boost电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电感传输。

（4）Cuk电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电容传输。

还有Sepic、Zeta电路。 上述为非隔离型电路，隔离型电路有正激电路、反激电路、半桥电路、全桥电路、推挽电路。 编辑本段变换发展

当今软开关技术使得DC/DC发生了质的飞跃，美国VICOR公司设计制造的多种ECI软开关DC/DC变换器，其最大输出功率有300W、600W、800W等，相应的功率密度为(6.2、10、17)W/cm3，效率为（80～90）%。日本NemicLambda公司最新推出的一种采用软开关技术的高频开关电源模块RM系列，其开关频率为（200～300

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: PWM直流脉宽调速系统建模与仿真 初始条件：

1．技术数据：

PWM变流装置：Rrec=0.5Ω，Ks=44。

负载电机额定数据：PN=8.5KW，UN=230V，IN=37A，nN=1450r/min，Ra=1.0Ω，Ifn=1.14A， GD2=2.96N.m2

系统主电路：Tm=0.07s，Tl=0.005s 2．技术指标

稳态指标：无静差

动态指标：电流超调量：δi≤5%，起动到额定转速时的超调量：δn≤8%，

动态速降Δn≤10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts≤1s

要求完成的主要任务:

1．技术要求：

(1) 该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机可逆运行，具有较宽的调速范围（D≥10），系统在工作范围内能稳定工作

(2) 系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续 2．设计内容：

(1) 根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: PWM直流脉宽调速系统建模与仿真 初始条件：

1．技术数据：

PWM变流装置：Rrec=0.5Ω，Ks=44。

负载电机额定数据：PN=8.5KW，UN=230V，IN=37A，nN=1450r/min，Ra=1.0Ω，Ifn=1.14A， GD2=2.96N.m2

系统主电路：Tm=0.07s，Tl=0.005s 2．技术指标

稳态指标：无静差

动态指标：电流超调量：δi≤5%，起动到额定转速时的超调量：δn≤8%，

动态速降Δn≤10%，调速系统的过渡过程时间（调节时间）ts≤1s

要求完成的主要任务:

1．技术要求：

(1) 该调速系统能进行平滑的速度调节，负载电机可逆运行，具有较宽的调速范围（D≥10），系统在工作范围内能稳定工作

(2) 系统在5%负载以上变化的运行范围内电流连续 2．设计内容：

(1) 根据题目的技术要求，分析论证并确定主电路的结构型式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图

沈阳理工大学课程设计论文

摘 要

本文基于PWM的双闭环直流调速系统进行了研究，并设计出应用于直流电动机的双闭环直流调速系统。首先描述了变频器的发展历程，提出了PWM调速方法的优势，指出了未来PWM调速方法的发展前景，点出了研究PWM调速方法的意义。应用于直流电机的调速方式很多，其中以PWM变频调速方式应用最为广泛，而PWM变频器中，H型PWM变频器性能尤为突出，作为本次设计的基础理论，本文将对PWM的理论进行详细论述。在此基础上，本文将做出SG3525单片机控制的H型PWM变频调速系统的整体设计，然后对各个部分分别进行论证，力图在每个组成单元上都达到最好的系统性能。

关键词：直流调速； PWM ；SG3525 ；调节器的设计

1

沈阳理工大学课程设计论文

目录

摘 要 ............................................................................................................................................... 1 1 绪论 ....................................

成都信息工程大学

课程实验报告

课 程 名 称

所 在 学 院 专 业 指 导 教 师 实 验 小 组 小 组 成 员

姓 名

成 绩 总 评

学 号 签 名 2016年 2 月

《电机拖动及运动控制系统I》课程实验报告

实验名称 实验地点 指导老师 一、实验目的 1. 掌握转速单闭环可逆直流脉宽调速系统的组成及主要单元部件的工作原理。 2. 掌握转速单闭环可逆直流脉宽调速系统的调试步骤、方法及参数的整定。 二、实验项目 1、各控制单元的仿真调试。 2、开环机械特性n=f(Id)(n=1000r/min，n=500r/min) 的仿真测定 3、闭环静特性n=f(Id)(n=1000r/min，n=500r/min

课 程 设 计

课 程 自动控制系统设计 题 目 数字式直流脉宽调速系统设计 班 级 姓 名 学 号

第 1 页

目 录

第一章：直流脉宽调速系统的概述 ????????????4 第二章：根据设计指标进行参数计算 ????????????5

2.1 设计指标 ???????????????????5 2.2 参数计算 ???????????????????5

2.2.1电流反馈系数β和转速反馈系数α ??????5 2.2.2 ACR的设计及仿真??????????????5 2.2.3 ASR的设计及仿真??????????????6

第三章：硬件、软件设计 ????????????????9

3.1系统总体设计方案 ????????????????9 3.2 主电路 ????????????????????10

3.2.1整流电路二极管的选择????????????10 3.2.2 主电路的开关器件选取????????????11 3.2.3电流、转速、电压检测电路

PWM直流调速系统建模与仿真设计

PWM 直 流 调 速 系 统 的 建 模 与 仿 真 设 计

1

PWM直流调速系统建模与仿真设计

PWM双闭环直流脉宽调速系统建模与仿真设计

一、设计内容 1.1设计目的

1. 掌握转速，电流双闭环控制的PWM直流调速原理。 2. 掌握并熟练运用MATLAB对系统进行仿真。

1.2设计参数

调速系统的基本数据如下:晶闸管三相桥式全控整流电路供电的双闭环直流调速系统,直流电动机:220V,136A,1460r/min,电枢电阻Ra=0.2Ω,允许过载倍数λ= 1.5;电枢回路总电阻:R= 0.5Ω,电枢回路总电感:L= 15mH,电动机轴上的总飞轮力矩:GD2= 22.5N·m2,晶闸管装置:放大系数Ks=40,电流反馈系数:β=0.05V/A,转速反馈系数:α=0.007Vmin/r,滤波时间常数:Toi=0.002s ,Ton=0.01s

1.3设计要求

(1)稳态指标:转速无静差;

(2)动态指标:电流超调量σi≤5%,空载起动到额定转速的转速超调量σn≤10%

二、设计

毕 业 设 计（论文）

外文翻译

论文题目： 直流电机的脉宽调速研究 学生姓名： 涂茜 学 号： 117221022 专 业： 核工程与核技术 方 向： 核电方向 指导教师： 陈圣江

2015年 3 月 19 日

MICROCONTROLLER BASED OPEN-LOOP SPEED CONTROL

SYSTEM FOR DC MOTOR

Akhilendra Yadav* Gurleen Kaur* Akanksha Sharma*

ABSTRACT

This paper presents open loop speed control scheme for the speed control of a permanent magnet DC motor using an AVR Microcontroller. The microcontroller has been

programmed to automatically vary the duty cycle of

沈阳理工大学课程设计

摘 要

直流调速系统具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点，所以

在电气传动中获得了广泛应用。为了获得可调的直流电压，利用电力电子器件的完全可控性，采用脉宽调制技术，直接将恒定的直流电压调制成可变大小和极性的直流电压作为电动机的电枢端电压，实现系统的平滑调速，这种调速系统就称为直流脉宽调速系统。

本设计建立了基于脉宽调制的转速、电流双闭环直流调速系统的数学模型，并

分析了系统的基本原理及其静态和动态性能。然后按照自动控制原理，对双闭环直流脉宽调速系统的设计参数进行分析和计算。在理论分析和仿真研究的基础上，采用MATLAB软件对直流电动机双闭环直流脉宽调速系统进行计算机仿真,并查看仿真波形,以此验证设计的调速系统是否可行。本文在MATLAB环境下建立了双闭环直流脉宽调速系统模型，并对系统的性能指标进行了仿真测试，与此同时建立了一套单闭环系统进行对比测试，表明所设计的双闭环脉宽调速系统运行稳定可靠，具有较好的静态和动态性能，达到了设计要求。

关键词：直流调速系统；脉宽调制；转速电流双闭环；仿真

1 I

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目录

1 绪论 ··················