PWM运动控制课程设计报告
pwm课程设计报告
3、本人所做的是对系统进行调试,检查系统的毛病,并加以修改,使系统能正常运行。达到预期目标。
4、原理电路图
4. 原件清单列表:
电路板1块AT89c51芯片1个晶振1个
电容33p 2个10p 1个电阻10K 1个按键开关2个
L298芯片1个二极管4个直流电机1个导线若干
三:软件设计流程及其描述
1、系统模块层次结构图
2、程序流程图
3、程序源代码:
#include <reg51.h>
sbit PWMQ1=P1^1;
}
while(k2==0);
}
}void delay(unsigned char m)
{
unsigned cha(i=0;i<5;i++);
}
}
四、测试
经过硬件电路的设计和程序的编写,我们开始将元器件焊接在电路板上,焊接后连接电源,将程序输入51单片机,进行调试。发现电机并没有转动,我们首先对硬件部分进行检查,检查线路的连接是否出现问题,通过万用表看是否哪个部分短路,元器件是否损坏。检验完毕发现有几个地方发现短路,还有些元器件出现问题,于是我们重新把焊接的地方进行检查重新焊接并换上合格的元器件在进行检查发现没有什么问题。然后我们再一次打开开关测量单片机是否发出我们所需要的pwm波,结果发现这个pwm波不是我们想要的脉宽和周期的波于是我们检查程序的编写,发现我们对pwm波的设置出现问题,于是翻阅资料超找51单片机pwm波的定义如何产生一定波长以及频率的波,最后进行改正,得到想要的结果。再一次运行程序发现电机仍然不动,我们用示波器检查l298发出的方波,发现没有发出波形,觉得是对l298芯片的连接出现问题,我们上网查找l289的说明书,发现我们的电源采用不对,于是改变电源。再一次运行系统,电动机有了转动,但是在按动加速按钮后没有发现有明显的加速,减速也是,于是我们开始检查自己程序和按钮电路,电路没有问题,发现程序的编写出现逻辑的错误,因此并没有使加减速的程序得到运行,再改动程序后重新输入程序,运行系统电机可以转动以及加减速了。
运动控制课程设计不可逆直流PWM双闭环调速系统
运动控制课程设计-不可逆直流PWM双闭环调速系统运动控制课程设计-不可逆直流PWM双闭环调速系统一、设计背景和目的随着工业自动化的快速发展,运动控制系统的应用越来越广泛。
其中,不可逆直流PWM双闭环调速系统在许多场合具有重要作用。
本设计旨在加深对运动控制理论的理解,通过实际操作,掌握不可逆直流PWM双闭环调速系统的设计方法。
二、系统概述不可逆直流PWM双闭环调速系统主要包括电流反馈环和速度反馈环。
电流反馈环主要用于控制电流,速度反馈环则主要用于控制转速。
通过两个环路的协同作用,实现对电机转速的精确控制。
三、系统设计1.硬件设计本系统主要由功率电路、控制电路、检测电路和驱动电路组成。
功率电路包括PWM逆变器和整流器,用于实现直流电转换为交流电,并根据控制信号调节输出电压。
控制电路主要包括控制器和算法,用于实现对电流和转速的反馈控制。
检测电路包括电流检测和速度检测,用于实时监测电流和转速。
驱动电路包括PWM驱动器和H桥驱动器,用于驱动电机旋转。
2.软件设计本系统的软件部分主要包括电流控制环和速度控制环的实现。
电流控制环通过比较实际电流与设定电流的差值,运用PI(比例积分)控制算法调节PWM逆变器的输出电压,以实现对电流的精确控制。
速度控制环则通过比较实际速度与设定速度的差值,运用PI控制算法调节PWM驱动器的占空比,以实现对转速的精确控制。
两个环路之间采用串联连接,电流控制环作为速度控制环的内环,以实现对电流和转速的高效控制。
四、测试与分析1.测试方法为验证本系统的性能,需要进行电流控制环测试和速度控制环测试。
在电流控制环测试中,设定电流值,观察实际电流是否能够快速、准确地跟踪设定值。
在速度控制环测试中,设定转速值,观察实际转速是否能够快速、准确地跟踪设定值。
2.结果分析通过测试,可以发现本系统在电流控制环和速度控制环方面均具有较好的性能。
在电流控制环测试中,实际电流能够快速、准确地跟踪设定值,跟踪误差较小。
pwm调光课程设计
pwm调光课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解PWM(脉冲宽度调制)的基本概念,掌握其调光原理;2. 学生了解PWM调光在电子技术中的应用,如LED照明控制;3. 学生掌握PWM调光电路的设计方法,包括元件选择、电路搭建和调试。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立设计简单的PWM调光电路;2. 学生能够使用相关工具和仪器进行PWM调光电路的搭建和调试;3. 学生通过实际操作,提高动手能力,培养解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发学习热情,形成自主学习的能力;2. 学生通过合作学习,培养团队协作精神,增强沟通与表达能力;3. 学生认识到PWM技术在节能环保方面的意义,提高社会责任感和环保意识。
课程性质:本课程属于电子技术领域,以实践操作为主,理论联系实际。
学生特点:学生具备一定的电子基础知识,具有较强的动手能力和好奇心。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生进行自主探究和合作学习,关注学生的个体差异,提高学生的综合能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际电路设计中,达到学以致用的目的。
二、教学内容1. PWM基本原理:讲解PWM的定义、工作原理及其在调光中的应用;- 相关教材章节:第二章“脉冲宽度调制技术”2. PWM调光电路设计:介绍PWM调光电路的组成、元件选择及连接方式;- 相关教材章节:第三章“PWM调光电路设计”3. 电路搭建与调试:指导学生进行PWM调光电路的搭建,并进行调试与优化;- 相关教材章节:第四章“电路搭建与调试方法”4. 实践操作:安排学生进行实际操作,设计并实现一个简单的PWM调光电路;- 相关教材章节:第五章“实践操作与案例分析”5. 技术应用与拓展:介绍PWM调光在其他领域的应用,如电机控制、温度控制等;- 相关教材章节:第六章“PWM技术的拓展应用”教学内容安排与进度:第一课时:PWM基本原理第二课时:PWM调光电路设计第三课时:电路搭建与调试(上)第四课时:电路搭建与调试(下)第五课时:实践操作第六课时:技术应用与拓展三、教学方法本课程采用以下教学方法,旨在激发学生的学习兴趣,提高学生的主动参与度和实践能力:1. 讲授法:教师通过生动的语言和实例,系统地讲解PWM基本原理、调光电路设计等理论知识,为学生奠定扎实的基础。
PWM控制器的设计—课程设计.doc解析
前言直流斩波电路(DC Chopper)的功能是将直流电变为另一固定电压或可调电压的直流电,也称为直接直流-直流变换器(DC/DC Converter)。
直流斩波电路一般是指直接将直流电变为另一直流电的情况,不包括直流-交流-直流的情况。
习惯上,DC-DC变换器包括以上两种情况。
直流斩波电路的种类较多,包括6种基本斩波电路:降压斩波电路,升压斩波电路,升降压斩波电路,Cuk斩波电路,Sepic斩波电路和Zeta斩波电路,其中前两种是最基本的电路。
一方面,这两种电路应用最为广泛,另一方面,理解了这两种电路可为理解其他的电路打下基础。
利用不同的基本斩波电路进行组合,可构成复合斩波电路,如电流可逆斩波电路、桥式可逆斩波电路等。
利用相同结构的基本斩波电路进行组合,可构成多相多重斩波电路。
直流斩波电路广泛应用于直流传动和开关电源领域,是电力电子领域的热点。
全控型器件选择绝缘栅双极晶体管(IGBT)综合了GTR和电力MOSFET的优点,具有良好的特性。
目前已取代了原来GTR和一部分电力MOSFET的市场,应用领域迅速扩展,成为中小功率电力电子设备的主导器件。
MATLAB是矩阵实验室Matrix Laboratory的简称,是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,SIMULINK是MATLAB软件的扩展它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包,本课程设计的仿真即需要在SIMULINK中来完成电路的仿真与计算。
通过系统建模和仿真,掌握和运用MATLAB/SIMULINK工具分析系统的基本方法。
1.设计思路与框图1.1 设计思路本课程设计主要应用了MATLAB 软件及其组件之一SIMULINK进行系统的设计与仿真系统主要包括:BUCK降压斩波主电路部分、PWM控制部分和负载。
BUCK降压斩波主电路部分拖动带反电动势的电阻负载,模拟现实中一般的负载,若实际负载中没有反电动势,只需令其为零即可[1]。
《运动控制》设计任务书PWM
《运动控制》课程设计任务书一、设计题目直流电机PWM调速系统设计二、设计目的直流PWM调速系统由于具有开关频高,低速运行平稳,调速范围宽等优点,在直流调速领域里有相当广阔的发展前景。
学生通过对直流电机PWM调速系统设计,了解直流PWM调速系统的硬件构成,并进一步熟悉和掌握调速系统的工程设计方法(典型Ⅰ型和典型Ⅱ型设计方法),使学生具有一定的综合分析能力。
三、设计步骤和内容1.熟悉系统工作原理2.确定系统总体方案确定系统控制方案,并由设计要求确定硬件电路(功率转换电路、保护电路,给定环节,反馈电路等)。
3.依据系统设计要求确定系统控制方法(1)系统各环节建模,并依据各环节数学模型建立系统结构图(2)依据控制要求及系统结构图设计控制器(包括控制器结构选择、参数确定,控制器实现等)四、设计要求控制要求:(1)实现可逆运行;(2)调速范围D不小于10,静差率s不大于5%;(3)动态过渡过程时间t s≤0.15s,电流超调量σi≤5%,空载起动到额定转速时的转速超调σn≤10%。
五、设计说明书要求1、内容必须包括设计背景、系统组成(需绘出系统原理图)、系统各环节建模及系统模型、系统设计(调节器结构、参数设计及实现)、结束语、参考文献等部分。
2、书写要求结构合理,内容条理清晰,图表清楚,一律采用A4纸张书写。
3、封面:标题为《运动控制课程设计》说明书;且含“专业、班级、学号、姓名、指导教师、完成日期”各项内容。
六、设计有关参数选用直流电机,有关参数为:P nom=100W,U nom=48V,I nom 3.7A,n nom =200r/min,电枢电阻R a=6.5Ω,飞轮矩GD2=2.9。
电枢回路总电阻R=8Ω,电枢=60V,给定值和调节器输出限幅均为10V。
回路总电感L=40mH。
电源电压US七、时间安排集中设计时间为2周。
具体分配如下:设计任务书下达、教育 0.5天收集资料、了解系统工作原理,初步确定系统方案 1.5天系统各环节建模,并依据各环节数学模型建立系统结构图 2天系统设计 4天设计书编写及整理 2天第一章 绪论1.1 背景在现代科学技术革命过程中,电气自动化在20世纪的后四十年曾进行了两次重大的技术更新。
pwmm可逆调速系统设计《运动控制系统》课程设计说明书-毕设论文
PWM-M可逆调速系统设计《运动控制系统》课程设计说明书目录摘要 (4)一、直流调速介绍 (5)1.1 调速定义 (5)1.2 调速方法 (5)1.2.1 调节电枢供电电压U (5)1.2.2 改变电动机主磁通 (5)1.2.3 改变电枢回路电阻R (5)1.3 调速指标 (6)1.3.1 调速范围(包括:恒转矩调速范围/恒功率调速范围) (6)1.3.2 动态速降 (6)1.3.3 恢复时间 (6)二、双闭环直流调速系统介绍 (7)2.1 转速、电流双闭环调速系统的组成 (7)2.2 双闭环调速系统的起动过程 (8)2.2.1 理想启动过程 (8)2.2.2 实际启动过程分析 (10)2.3 双闭环调速系统的起动过程三个特点: (12)2.3.1 饱和非线性控制 (12)2.3.2准时间最优控制 (12)2.3.3转速超调 (12)2.4 PI调节器的稳态特征 (13)2.4.1 速调节器不饱和 (13)2.4.2 转速调节器饱和 (14)2.5 各变量的稳态工作点和稳态参数计算 (15)三、设计任务及要求 (16)3.1 设计初始条件 (16)3.2 要求完成的主要任务 (16)四、PWM-M调速系统设计 (17)4.1 直流PWM-M调速系统 (17)4.2 UPE环节的电路波形分析 (18)4.3 电流调节器的设计 (20)4.3.1 电流环结构框图的化简 (20)4.3.2电流调节器参数计算 (21)4.3.3 参数校验 (23)4.3.4 计算调节器电阻和电容 (24)4.4 转速调节器的设计 (24)4.4.1 电流环的等效闭环传递函数 (24)4.4.2 转速环结构的化简和转速调节器结构的选择 (25)4.4.3 转速调节器的参数的计算 (28)4.4.4 参数校验 (28)4.4.5 计算调节器电阻和电容 (29)4.5 调速范围静差率的计算 (29)五、系统仿真 (31)5.1 仿真软件Simulink介绍 (31)5.2 Simulink仿真步骤 (31)5.3 双闭环仿真模型 (32)5.4 双闭环系统仿真波形图 (32)六、心得体会及小结 (34)七、参考文献 (35)摘要为了满足生产工艺要求,需要改变工作速度,在当代工业上PWM控制调速系统已经被广泛地应用,轧制品种和材料厚度的不同,也要求采用不同的速度。
PWM直流调速系统设计 控制系统分析课程设计
控制系统分析课程设计课题:PWM直流调速系统设计系别:电气与电子工程系专业:自动化姓名:学号:指导教师:河南城建学院成绩评定·一、指导教师评语(根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定)。
二、评分(按下表要求评定)课程设计成绩评定目录一、设计目的 (1)二、设计要求 (1)三、PWM变换器的工作状态和电压、电流波形 (1)四、总体设计方案 (4)4.1电路总体结构框图 (4)4.2给定电压电源电路设计 (4)4.3电流调节器设计 (5)4.4 转速调节器设计 (10)五、设计总结 (16)一、 设计目的通过对一个实用控制系统的设计,综合运用科学理论知识,提高工程意识和实践技能,使学生获得控制技术工程的基本训练,培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的初步应用能力。
通过课程设计: 1. 学会应用所学课程的理论知识独立完成一个课程设计。
2. 能够通过设计掌握独立分析和解决实际问题的能力。
3. 通过设计了解和掌握PWM 技术。
4. 学会使用和查找设计有关的书籍和资料。
5. 学会撰写课程设计总结报告,培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
二、 设计要求1.采用PWM 控制和变换器实现电机调速的功能。
2.使用可逆电路,最常用的可逆电路就是桥式可逆PWM 变换器。
3.学习PWM 技术在实际中的应用。
三、 PWM 变换器的工作状态和电压、电流波形脉宽调制变换器的作用是:用脉冲宽度调制的方法,把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可以改变的脉冲电压序列,从而可以改变平均输出电压的大小,以调节电机转速。
PWM 变换器电路有多种形式,可以分为不可逆和可逆两大类,本次设计中要求使用可逆电路,最常用的可逆电路就是桥式可逆PWM 变换器桥式(亦称H 形)电路,如图3-1所示。
这是,电动机M 两端电压AB U 的极性随开关器件驱动电压极性的变化而改变,其控制方式有双极式、单级式、受限单级式等多种,这里只着重分析最常用的双极式控制的可逆PWM 变换器。
pwm控制器课程设计
pwm控制器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PWM(脉冲宽度调制)的基本原理及其在控制器中的应用。
2. 学生能够掌握PWM信号的产生方法及其参数调整对控制器输出的影响。
3. 学生能够解释PWM控制器在不同应用场景中的作用和优势。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立设计简单的PWM控制器电路。
2. 学生通过实验操作,掌握使用PWM控制器进行电机速度调节等实际应用。
3. 学生能够运用分析软件对PWM控制器进行仿真测试,并优化控制参数。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子控制器技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生团队合作意识,使其在项目实践中学会相互支持与协作。
3. 学生能够认识到PWM技术在节能减排、智能控制等方面的应用价值,增强社会责任感和环保意识。
课程性质:本课程为电子技术领域的高阶课程,结合理论与实践,强调学生的动手能力和实际问题解决能力。
学生特点:高二年级学生,具备一定的电子基础和电路知识,对新技术充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:注重理论与实践相结合,鼓励学生主动探索,注重培养学生解决实际问题的能力。
通过课程学习,使学生能够将理论知识运用到实际项目中,提高学生的综合素养。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材以下章节内容进行教学:1. PWM基本概念与原理:介绍PWM的定义、工作原理及其在电子控制器中的应用,涉及教材第3章第2节。
2. PWM信号产生与控制:讲解PWM信号的产生方法、控制参数调整及其对输出波形的影响,对应教材第4章第1节。
3. PWM控制器电路设计:指导学生设计简单的PWM控制器电路,包括电路元件选择、连接方式等,参考教材第5章。
4. PWM控制器应用实例:分析PWM在电机调速、LED调光等实际应用案例,结合教材第6章实例。
5. PWM控制器仿真与优化:教授学生使用相关软件对PWM控制器进行仿真测试,优化控制参数,涉及教材第7章。
教学进度安排如下:1.PWM基本概念与原理(1课时)2.PWM信号产生与控制(2课时)3.PWM控制器电路设计(2课时)4.PWM控制器应用实例(2课时)5.PWM控制器仿真与优化(2课时)教学内容具有科学性和系统性,注重理论与实践相结合,使学生能够掌握PWM控制器的基础知识和应用技能。
直流电机的PWM控制器设计报告
目录1.课程设计目的 (2)2.课程设计题目描述和要求 (2)3.课程设计报告内容 (2)3.1系统硬件电路介绍 (2)3.1.1系统硬件电路框图 (2)3.1.2单片机部分的具体电路图及工作原理 (2)3.1.3光耦隔离部分的具体电路图及工作原理 (3)3.1.4驱动部分的具体电路图及工作原理 (3)3.1.5主电路部分具体电路图及其工作原理 (4)3.2系统软件介绍 (5)4.总结 (7)参考文献 (8)附录1系统完整硬件电路 (9)1. 课程设计目的提高利用单片机编程产生不同占空比的PWM 信号波的能力。
提高并掌握光耦合电路、驱动电路、H 桥电路的设计能力。
提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力。
培养书写综合实验报告的能力。
2. 课程设计题目描述和要求通过程序设计,在单片机的输出端口上产生所需PWM 信号波,并通过驱动装置进行信号的放大,然后将放大后的信号加到场效应管的相应端口,控制相应场效应管的开通与关断,以至可以形成两个不同回路,产生相反的回路电流,从而实现电机的正反转及调速。
3. 课程设计报告内容3.1 系统硬件电路介绍利用光耦合器件实现单片机与驱动电路之间的电气隔离,避免器件受损。
利用驱动电路对单片机的输出信号进行放大,保证能有效地驱动场效应管的开通与关断。
利用场效应管组成H 桥,实现主电路的两种回路的形成,以至能实现电机的正反转与调速。
3.1.1系统硬件电路框图系统硬件电路框图如图1所示图1 系统硬件电路框图硬件各部分功能介绍:单片机:负责产生需要的PWM 信号波。
光耦隔离:负责单片机与驱动电路之间的电气隔离,保护控制端器件受损。
驱动:负责将单片机产生的信号波进行放大后送场效应管。
主电路:通过改变相应场效应管的通断,形成不同的回路电流以控制电机正反转及调速。
3.1.2单片机部分的具体电路图及工作原理1. 单片机管脚图如图2所示图2 单片机管脚图2. 单片机工作原理确定单片机内部晶振频率,通过计数方式实现单片机的定时功能,再通过定时、计数功能相配合的方式实现定时时间的循环,从而控制相应输出端口输出的信号能循环控制某些元器件的通断,达到所需的控制要求。
电子技术pwm课程设计
电子技术pwm课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解PWM(脉宽调制)的基本概念、工作原理及应用场景;2. 掌握PWM波的生成方法,了解不同调制方式的优缺点;3. 学会使用电子元件和集成电路设计简单的PWM电路。
技能目标:1. 培养学生动手搭建和调试PWM电路的能力;2. 提高学生运用PWM技术进行电路设计和控制的能力;3. 培养学生分析和解决实际电子技术问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术学习的兴趣,激发学生的创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践操作与理论知识的结合;3. 增强学生的团队合作意识,培养学生在团队中分工协作的能力。
课程性质:本课程为电子技术课程的一部分,以实践操作为主,理论讲解为辅。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,对实际操作有较高的兴趣。
教学要求:注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,培养实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:- PWM基本概念:介绍PWM的定义、特点及作用;- PWM工作原理:讲解PWM调制原理、调制方式及参数调整;- PWM应用场景:分析PWM在电子技术领域的应用实例。
2. 实践操作:- PWM电路设计:学习设计简单的PWM电路,包括元件选型、电路连接等;- PWM波生成方法:学习使用集成电路和微控制器生成PWM波;- PWM电路调试:教授学生调试PWM电路的方法,确保电路正常工作。
3. 教学大纲:- 第一周:PWM基本概念、工作原理及调制方式;- 第二周:PWM应用场景、电路设计原理;- 第三周:实践操作,搭建和调试简单的PWM电路;- 第四周:总结与展示,分析优缺点,提出改进措施。
4. 教材章节:- 第六章:脉宽调制技术;- 第七章:集成电路与PWM波生成;- 第八章:电子电路设计与调试。
教学内容确保科学性和系统性,注重理论与实践相结合,以培养学生的实际操作能力为目标。
PWM控制电路设计-电力电子学课程设计
电力电子学课程设计目录一、设计方案 (3)二、设计原理图 (3)三、工作过程 (4)四、相关计算 (5)五、实验过程 (5)六、心得体会 (5)七、附录:TL494相关说明 (6)课题:PWM控制电路设计课题介绍:电力电子电路控制中广泛应用着脉冲宽度调制技术(pluse width modulation,简称PWM),将宽度变化而频率不变的脉冲作为电力电子变换电路中的功率开关管的驱动信号,控制开关管的通断,从而控制电力电子的输出电压以满足对电能变换的需要.由于开关管频率不变,输出电压中的谐波频率固定,滤波器设计比较容易.电路要求: 1、V o=20V~60V2、RL短路保护电路3、Vi=80V~120V有扰动时,V o≡50V一、设计方案本课题设计采用TL494芯片1. 设计一个开关电路,使其频率为10KHz,通过控制开关的占空比D控制输出电压Vi=100V固定,V o=D*Vi 满足条件一,V o=20V~60V只需要满足D=0.2~0.6变化即可.2. RL短路保护,即负载短路.为了不使电源短路,应该及时断开T当4端电压V4加0.12V高于锯齿波电压Vct时,死去时间比较器的输出J为高电平,使C端为高电平,两个或非门的输出G1,G2点为零电位,T1,T2截止,无输出信号,即封锁输出脉冲,停机,即可保护电路.3. Vi=80V~120V时,有扰动.输出恒等于50V.二、设计原理图BUCK电路基本原路图PWM控制电路设计图三、工作过程(1)从电路可以看出,电感L和电容C组成低通滤波器,此滤波器设计的原则是使 us(t)的直流分量可以通过,而抑制 us(t) 的谐波分量通过;电容上输出电压 uo(t)就是 us(t) 的直流分量再附加微小纹波uripple(t) 。
(2)电路工作频率很高,一个开关周期内电容充放电引起的纹波uripple(t) 很小,相对于电容上输出的直流电压Uo有:电容上电压宏观上可以看作恒定。
PWM运动控制课程设计报告
摘要速度对任何一个运动体来说都是一个至关重要的物理量,如何快速方便地进行速度调节是我们一直需要探索的问题。
这份课程设计采用的是直流PWM调速双闭环控制系统,该调速系统是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置,来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点。
由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技成为PWM控制技术发展的主要方向之一。
这份课程设计对于PWM设计的各个方面进行了简要阐述,并进行了Proteus仿真以及Matlab中的Simulink仿真,去的了较好的结果。
关键词:PWM调速;Proteus仿真;Matlab ;双闭环目录1 绪论 (3)2 设计总要求 (4)2.1设计已知参数 (4)2.2设计具体要求 (4)3 控制电路设计 (4)3.1直流调速系统控制方案的选择 (4)3.2 电流环设计 (5)3.2.1 电流调节器的设计 (6)3.3 转速调节器 (7)4 主电路设计 (8)4.1 PWM调速系统主电路形式选择 (8)4.1.1 T型PWM变换器电路 (8)4.1.2 H型PWM变换器电路 (9)4.2 PWM调速系统开关电路形式选择 (13)4.3 H型双极性逆变器的驱动分析 (14)5 频率电压转换设计 (17)6 脉冲分配及功率放大电路设计 (17)7 PI调节器设计 (18)8 三角波发生器设计 (19)9 Matlab仿真结果 (20)10 设计总结 (21)参考文献 (23)1绪论转速是机械运动里面的一个至关重要的物理量,如何更好更快捷方便的调节速度是人们长期以来一直探索的重要方向。
单片机课程设计完整版《PWM直流电动机调速控制系统》
单片机原理及应用课程设计报告设计题目:学院:专业:班级:学号:学生姓名:指导教师:年月日目录设计题目 (1)1 设计要求及主要技术指标: (1)1.1 设计要求 (1)1.2 主要技术指标 (2)2 设计过程 (2)2.1 题目分析 (4)2.2 整体构思 (4)2.3 具体实现 ................... 错误!未定义书签。
3 元件说明及相关计算 (5)3.1 元件说明 (5)3.2 相关计算 (6)4 调试过程 (6)4.1 调试过程 (6)4.2 遇到问题及解决措施 (7)5 心得体会 (7)参考文献 (8)附录一:电路原理图 (9)附录二:程序清单 (9)设计题目:PWM直流电机调速系统本文设计的PWM直流电机调速系统,主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED 液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。
电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式,PWM是脉冲宽度调制,通过51单片机改变占空比实现。
通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制,LED实现对测量数据(速度)的显示。
电机转速利用霍尔传感器检测输出方波,通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数,计算出电机的速度,实现了直流电机的反馈控制。
关键词:直流电机调速;定时中断;电动机;PWM波形;LED显示器;51单片机1 设计要求及主要技术指标:基于MCS-51系列单片机AT89C52,设计一个单片机控制的直流电动机PWM调速控制装置。
1.1 设计要求(1)在系统中扩展直流电动机控制驱动电路L298,驱动直流测速电动机。
(2)使用定时器产生可控的PWM波,通过按键改变PWM占空比,控制直流电动机的转速。
(3)设计一个4个按键的键盘。
K1:“启动/停止”。
K2:“正转/反转”。
K3:“加速”。
K4:“减速”。
(4)手动控制。
在键盘上设置两个按键----直流电动机加速和直流电动机减速键。
PWM系统课程设计
PWM系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PWM(脉宽调制)的基本概念,掌握其工作原理和数学表达方式。
2. 学生能够描述PWM系统在电力电子技术中的应用,了解其对电机控制的意义。
3. 学生能够运用PWM技术进行简单的电路设计和分析。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,通过实验操作,完成PWM信号的生成和调节。
2. 学生能够利用PWM技术实现电机的调速和转向控制,培养实际操作能力。
3. 学生能够结合电路图,分析PWM系统中的参数变化对系统性能的影响。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电子技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的团队合作意识,培养在实验和问题解决过程中的沟通协作能力。
3. 培养学生严谨的科学态度,认识到PWM技术在节能环保方面的重要意义。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生在掌握PWM基本知识的基础上,提高实际操作和问题解决能力。
课程目标具体、可衡量,以便教师进行有效的教学设计和评估,帮助学生实现知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
二、教学内容本课程教学内容围绕PWM系统,结合教材以下章节展开:1. PWM基本概念与原理- 介绍PWM的定义、分类及其在电力电子技术中的应用。
- 讲解PWM信号的产生原理,数学表达方式及其波形特点。
2. PWM系统的电路设计- 分析PWM控制电路的基本组成,包括控制器、开关器件和滤波器等。
- 介绍PWM控制电路的设计方法,指导学生完成电路图的绘制和参数计算。
3. PWM在电机控制中的应用- 讲解PWM技术在电机调速、转向控制中的关键作用。
- 分析不同PWM控制策略对电机性能的影响。
4. 实验教学- 安排PWM信号发生与调节实验,让学生动手操作,观察波形变化。
- 设计电机调速实验,使学生了解PWM技术在实践中的应用。
教学内容科学系统,注重理论与实践相结合。
教学进度安排合理,确保学生在掌握基本概念和原理的基础上,逐步深入学习并实践。
pwm步进电机课程设计
pwm步进电机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PWM(脉宽调制)的基本原理,掌握其与步进电机控制的关系;2. 学生能掌握步进电机的工作原理,了解不同类型步进电机的特点;3. 学生能描述步进电机控制系统的组成及其功能。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计简单的PWM控制程序,实现对步进电机的速度和方向控制;2. 学生能通过实验和调试,分析并解决步进电机控制中的问题,提高实际操作能力;3. 学生能运用图表、数据和文字,展示课程项目的实施过程和成果。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子技术和自动控制技术的兴趣,激发创新意识;2. 学生通过团队合作,学会交流、分享和协作,培养团队精神;3. 学生在实践过程中,增强自信心,培养面对问题勇于挑战、积极进取的精神。
课程性质:本课程为高二年级电子技术课程,以实践操作为主,理论联系实际,提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础,具有较强的求知欲和动手能力,但个别学生可能对编程和调试有恐惧心理。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,培养解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,提供有针对性的指导。
通过课程学习,使学生能够独立完成步进电机控制系统的设计与实现。
二、教学内容1. 理论知识:- PWM原理及其在步进电机控制中的应用;- 步进电机的分类、结构、工作原理及特点;- 步进电机控制系统组成及功能。
2. 实践操作:- 设计简单的PWM控制程序;- 连接并调试步进电机及驱动器;- 实现步进电机速度和方向的控制。
3. 教学大纲:- 第一阶段:PWM原理学习,步进电机基本知识了解;- 第二阶段:步进电机控制系统组成及功能学习,实践操作指导;- 第三阶段:分组进行项目实践,设计并调试步进电机控制系统;- 第四阶段:成果展示与评价,总结交流学习经验。
4. 教材章节:- 第六章《电机与电器》中关于步进电机的相关内容;- 第七章《自动控制技术》中关于PWM控制的相关内容。
pwm控制电路课程设计
pwm控制电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PWM(脉冲宽度调制)的基本概念,掌握PWM信号的产生方法和原理。
2. 学生能掌握PWM控制电路的组成、工作原理及其在直流电机调速中的应用。
3. 学生了解PWM控制电路在不同场景下的应用,如智能家居、机器人控制等领域。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计简单的PWM控制电路,实现直流电机的调速功能。
2. 学生能通过实验操作,观察PWM控制电路对电机转速、转向等的影响,培养实际操作能力。
3. 学生能运用相关软件(如Multisim、Arduino等)进行PWM控制电路的仿真与调试。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习PWM控制电路,培养对电子技术的兴趣,提高学习积极性。
2. 学生在小组合作中,培养团队协作意识,提高沟通与交流能力。
3. 学生认识到PWM控制技术在实际应用中的重要性,增强对科技创新的认识,提高社会责任感。
本课程旨在通过理论与实践相结合的教学方式,使学生掌握PWM控制电路的基本知识和技能,培养学生在实际操作中解决问题的能力,激发学生对电子技术的兴趣,提高学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容1. PWM基本概念:PWM信号的定义、产生方法、调制原理。
- 课本章节:第二章“脉冲宽度调制技术”第一节“PWM基本概念”2. PWM控制电路的组成与工作原理:PWM控制电路的构成、各部分功能、工作过程。
- 课本章节:第二章“脉冲宽度调制技术”第二节“PWM控制电路的组成与工作原理”3. PWM控制电路在直流电机调速中的应用:PWM控制电路在电机调速中的实际应用、调速原理。
- 课本章节:第二章“脉冲宽度调制技术”第三节“PWM在电机调速中的应用”4. PWM控制电路的设计与仿真:基于Multisim、Arduino等软件的PWM 控制电路设计、仿真与调试。
- 课本章节:第二章“脉冲宽度调制技术”第四节“PWM控制电路的设计与仿真”5. 实践操作:学生动手搭建简单的PWM控制电路,实现直流电机调速,观察并分析实验现象。
PWM电路设计报告
PWM电路设计报告一.设计任务1.设计基于运放的PWM电路原理图(计算以及元器件的选择)2.电路的仿真,PCB板的设计3.电路最终的安装和调试4.提交本组作品以及实验报告二.设计要求Ⅰ.采用正负12V的电源Ⅱ.脉冲调制的要求:f=1kHz,占空比连续可调,可调区间为20%~80%Ⅲ.运放的选择要求:频率在一个范围内可调,最后可调节频率在1kHz,三角波的幅值Vr给定Ⅳ.幅值范围在-4V~+4V三.基本原理PWM(Pulse Width Modulation)控制电路即脉冲宽度调制电路,通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。
PWM控制的基本原理:理论基础:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
冲量指窄脉冲的面积。
效果基本相同,是指环节的输出响应波形基本相同。
低频段非常接近,仅在高频段略有差异。
图1形状不同而冲量相同的各种窄脉冲面积等效原理:分别将如图1所示的电压窄脉冲加在一阶惯性环节(R-L电路)上,如图2a所示。
其输出电流i(t)对不同窄脉冲时的响应波形如图2b所示。
从波形可以看出,在i(t)的上升段,i(t)的形状也略有不同,但其下降段则几乎完全相同。
脉冲越窄,各i(t)响应波形的差异也越小。
如果周期性地施加上述脉冲,则响应i(t)也是周期性的。
用傅里叶级数分解后将可看出,各i(t)在低频段的特性将非常接近,仅在高频段有所不同。
图2 冲量相同的各种窄脉冲的响应波形用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波,正弦半波N等分,看成N个相连的脉冲序列,宽度相等,但幅值不等;用矩形脉冲代替,等幅,不等宽,中点重合,面积(冲量)相等,宽度按正弦规律变化。
SPWM波形——脉冲宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。
图3 用PWM波代替正弦半波要改变等效输出正弦波幅值,按同一比例改变各脉冲宽度即可。
PWM电流波:电流型逆变电路进行PWM控制,得到的就是PWM电流波。
PWM控制器设计报告
目录1.PWM控制器的设计要求 (1)3.单元电路的设计和元器件的选择 (5)2.1 时钟控制电路的设计 (6)2.2 分频器电路的设计 (6)2.3 边沿检测电路的设计 (6)2.4 PWM生成器电路的设计 (7)2.5数码管显示电路的设计 (8)2.5.1 数据变化检测器电路的设计 (8)2.5.2 数据转化电路的设计 (8)2.5.3译码器电路的设计 (9)3.系统电路总图及原理 (10)4.经验体会 (10)参考文献 (11)附录A:系统电路原理图 (12)多功能PWM控制器的设计一、PWM控制器的设计要求PWM的全称是脉冲宽度调制,其实是具有一定频率、一定占空比的脉冲。
不同占空比的脉冲的有效电平也不同,这样就可以调节PWM可以输出不同的有效电平。
从而实现对电机转速的控制,以及对LED明暗程度的控制等。
多功能PWM控制器设计要求:1、具有两种模式可供选择(这里采用电机作为控制对象)。
模式1:可直接输入占空比。
模式2分为4种工作状态:状态1:自动控制,实现电机的正转,PWM的占空比由0递增到100,再由100递减到0,转速由慢到快,再由快到慢,步进值可调,步进值的最小精度为1%,重复此过程。
占空比小于0,则设为0,大于100,则设为100;状态2:自动控制,实现电机的反转,PWM的占空比由0递增到100,再由100递减到0,转速由慢到快,再由快到慢,步进值可调,步进值的最小精度1%,重复此过程。
占空比小于0,则设为0,大于100,则设为100;状态3:手动控制,实现电机的正转,PWM的占空比,可以根据外部脉冲信号(上升沿)进行步进增加或者步进减小,步进值可调,步进值的最小精度1%。
占空比小于0,则设为0,大于100,则设为100;状态4:手动控制,实现电机的反转,PWM的占空比,可以根据外部脉冲信号(上升沿)进行步进增加或者步进减小,步进值可调,步进值的最小精度1%。
占空比小于0,则设为0,大于100,则设为100;2、可显示占空比以及正反转的状态。
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摘要速度对任何一个运动体来说都是一个至关重要的物理量,如何快速方便地进行速度调节是我们一直需要探索的问题。
这份课程设计采用的是直流PWM调速双闭环控制系统,该调速系统是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管栅极或基极的偏置,来实现开关稳压电源输出晶体管或晶体管导通时间的改变,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们研究的热点。
由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振软开关技成为PWM控制技术发展的主要方向之一。
这份课程设计对于PWM设计的各个方面进行了简要阐述,并进行了Proteus仿真以及Matlab中的Simulink仿真,去的了较好的结果。
关键词:PWM调速;Proteus仿真;Matlab ;双闭环目录1 绪论 (3)2 设计总要求 (4)2.1设计已知参数 (4)2.2设计具体要求 (4)3 控制电路设计 (4)3.1直流调速系统控制方案的选择 (4)3.2 电流环设计 (5)3.2.1 电流调节器的设计 (6)3.3 转速调节器 (7)4 主电路设计 (8)4.1 PWM调速系统主电路形式选择 (8)4.1.1 T型PWM变换器电路 (8)4.1.2 H型PWM变换器电路 (9)4.2 PWM调速系统开关电路形式选择 (13)4.3 H型双极性逆变器的驱动分析 (14)5 频率电压转换设计 (17)6 脉冲分配及功率放大电路设计 (17)7 PI调节器设计 (18)8 三角波发生器设计 (19)9 Matlab仿真结果 (20)10 设计总结 (21)参考文献 (23)1绪论转速是机械运动里面的一个至关重要的物理量,如何更好更快捷方便的调节速度是人们长期以来一直探索的重要方向。
与交流调速系统相比,由于直流调速系统的调速精度高,调速范围广,变流装置控制简单,长期以来在调速传动中占统治地位。
在要求调速性能较高的场合,一般都采用直流电气传动。
目前,通过对电动机的控制,将电能转换为机械能进而控制工作机械按给定的运动规律运行且使之满足特定要求的新型电气传动自动化技术已广泛应用于国民经济的各个领域。
近几十年来,直流电机传动经历了重大的变革。
首先实现了整流器的更新换代,以晶闸管整流装置取代了习用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动完成了一次大的跃进。
同时,控制电路已经实现高集成化、小型化、高可靠性及低成本。
以上技术的应用,使直流调速系统的性能指标大幅提高,应用范围不断扩大。
直流调速技术不断发展,走向成熟化、完善化、系列化、标准化,在可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍然难以替代。
由于直流电气传动技术的研究和应用已达到比较成熟的地步,应用相当普遍,尤其是全数字直流系统的出现,更提高了直流调速系统的精度及可靠性。
2 设计总要求2.1设计已知参数本次课程设计所使用的电机为他励式直流伺服电动机,其电机参数为:,,,,Ω,L=0.0085H。
系统运动部分飞轮转矩相应的机电时间常数,测速发电机的反馈系数λ=0.01178V.min/r ,电流反馈系数,2.2设计具体要求利用MATLAB仿真环境进行控制方案仿真设计,仿真后系统性能指标为:1)单位阶跃响应的超调量小于27%;2)单位阶跃响应的调整时间小于0.06s;3)闭环带宽不小于16Hz3控制电路设计3.1直流调速系统控制方案的选择1方案一、单闭环控制系统结构框图给定电压放大器整流触发装置电动机负载速度检测2方案二、双闭环直流调速系统结构框图由系统结构框图知,方案二中采用双闭环转速电流调节方法,相比较于单闭环系统多了一个电流检测反馈,虽然相对成本较高,但保证了系统的可靠性能,保证了对生产工艺的要求的满足,既保证了稳态后速度的稳定,同时也兼顾了启动时启动电流的动态过程。
在启动过程的主要阶段,只有电流负反馈,没有转速负反馈,不让电流负反馈发挥主要作用,既能控制转速,实现转速无静差调节,又能控制电流使系统在充分利用电机过载能力的条件下获得最佳过渡过程,很好的满足了生产需求。
3.2 电流环设计电流调节器使电流紧紧跟随其给定电压(即外环调节器的输出量)变化。
对电网电压的波动起及时抗扰的作用。
在转速动态过程中,保证获得电机允许的最大电流,从而加快动态过程。
由于电流检测中常常含有交流分量,为使其不影响调节器的输入,需加低通滤波。
图3-1 系统实际动态原理框图在图3-3虚线框内的电流环中,反电动势与电流反馈的作用相互交叉,这将给设计工作带来麻烦。
实际中,对电流环来说,反电动势是一个变化比较慢的扰动,电压 电流检测 ASR ACR 整流触发装置 电动机 负载 速度检测在电流的瞬变过程中,可以认为反电动势基本不变。
如果把给定滤波和反馈滤波两个环节都等效地移到环内,同时把给定信号改,则电流环便等效成单位负反馈系统,如图3—3b所示,从这里可以为βU(*s)i看出两个滤波时间常数取值相同的方便之处。
3.2.1 电流调节器的设计电流环的控制对象由电枢回路组成的大惯性环节与晶闸管整流装置、触发器、电流互感器以及反馈滤波等一些小惯性环节组成。
电流环可以校正成典型I 型系统,可以校正成典型II型系统,校正成哪种系统,取决于具体系统的要求。
由于电路环的重要作用是保持电枢电流在动态过程中不超过允许值,因而在突加给定时,不希望有超调,或者超调越小越好。
从这个观点来说,应该把电流环校正成典型I型系统。
但典型I型系统在电磁惯性时间常数较大时,抗扰性能较差,恢复时间较长。
考虑到电流环还对电网电压波动有及时的调节功能,因此,为了调高其抗绕性能,又希望把电流环校正成典型的II型系统。
在一般情况下,当控制系统的两个时间常数之T1T∑i≤10比时,典型的II型系统的恢复时间还是可以接受的,因此。
一般按典型I型系统设计电流环。
此外,为了按典型系统设计电流环,需要对电流环进行必要地工程近似和等效处理。
图3-3电枢电流的PI型电转速调节器3.3 转速调节器把电流环的等效环节接入转速环后,由于需要实现转速无静差,而且在后面已经有一个积分环节,因此转速环开环传递函数应共有两个积分环节,所以应该设计成典型Ⅱ型系统,这样的系统同时也能满足动态抗扰性能好的要求。
由此可见,ASR 也应该采用PI 调节。
图3-4速度调节的PI 型电流调节器结合其他组员计算所得的各主要参数884.1m =ϑK 197.0e =ϑK M N T .81l = S 017.0m =τ飞轮转矩相应的机电时间常数 S T m 075.0=测速发电机的反馈系数 λ=0.01178V .min/r ,电流反馈系数 ki = 0.132V/A;电枢回路电磁时间常数 Ta=0.017S得到在Simulink 环境下的仿真框图如下:图3-5具有直流电动机结构模型的双环直流调速系统结构图4 主电路设计4.1 PWM调速系统主电路形式选择可逆PWM变换器主电路的结构形式有T型和H型两种,其基本电路如图4-1所示,图中(a)为T型PWM变换器电路,(b)为H型PWM变换器电路。
图4-1可逆PWM变换器电路(a)T型(b)H型4.1.1T型PWM变换器电路图4-2 T型PWM变换器电路T型电路由两个可控电力电子器件和与两个续流二极管组成,所用元件少,线路简单,构成系统时便于引出反馈,适用于作为电压低于50V的电动机的可控电压源;但是T型电路需要正负对称的双极性直流电源,电路中的电力电子器件要求承受两倍的电源电压,在相同的直流电源电压下,其输出电压的幅值为H型电路的一半。
H型电路是实际上广泛应用的可逆PWM变换器电路,它由四个可控电力电子器件(以下以电力晶体管为例)和四个续流二极管组成的桥式电路,这种电路只需要单极性电源,所需电力电子器件的耐压相对较低,但是构成调速系统的电动机电枢两端浮地。
4.1.2H型PWM变换器电路图4-3 H型PWM变换电路H型变换器电路在控制方式上主要采用双极式可逆PWM变换器,其主电路如图4-1(b)所示。
四个电力晶体管分为两组,VT1和VT4为一组,VT2和VT3为一组。
同一组中两个电力晶体管的基极驱动电压波形相同,即,VT1和VT4同时导通和关断;,VT2和VT3同时导通和关断。
而且,和,相位相反,在一个开关周期内VT1,VT4和VT2,VT3两组晶体管交替地导通和关断,变换器输出电压在一个周期内有正负极性变化,这是双极式PWM变换器的特征,也是“双极性”名称的由来。
由于电压极性的变化,使得电枢回路电流的变化存在两种情况,其电压、电流波形如图4-4所示图4-4 双极式PWM变换器电压和电流波形(a)电动机负载较重时(b)电动机负载较轻时如果电动机的负载较重,平均负载电流较大,在时,和为正,VT1和VT4饱和导通;而和为负,VT2和VT3截止。
这时,加在电枢AB两端,,电枢电流沿回路1流通(见图4-4(b)),电动机处于电动状态。
在时,和为负,VT1和VT4截止;和为正,在电枢电感释放储能的作用下,电枢电流经二极管VD2和VD3续流,在VD2和VD3上的正向压降使VT2和VT3的c-e极承受反压而不能导通,,电枢电流沿回路2流通,电动机仍处于电动状态。
有关参量波形图示于图4-1(a)。
如果电动机负载较轻,平均电流小,在续流阶段电流很快衰减到零,即当时,。
于是在时,VT2和VT3的c-e极两端失去反压,并在负的电源电压()和电动机反电动势E的共同作用下导通,电枢电流反向,沿回路3流通,电动机处于反接制动状态。
在()时,和变负,VT2和VT3截止,因电枢电感的作用,电流经VD1和VD4续流,使VT1和VT4的c-e极承受反压,虽然和为正,VT1和VT4也不能导通,电流沿回路4流通,电动机工作在制动状态。
当时,VT1和VT4才导通,电流又沿回路1流通。
有关参量的波形示于图4-4(b)。
这样看来,双极式可逆PWM变换器与具有制动作用的不可逆PWM变换器的电流波形差不多,主要区别在于电压波形;前者,无论负载是轻还是重,加在电动机电枢两端的电压都在和之间变换;后者的电压只在和0之间变换。
这里并未反映出“可逆”的作用。
实现电动机制可逆运行,由正、负驱动电压的脉冲宽窄而定。
当正脉冲较宽时,,电枢两端的平均电压为正,在电动运行时电动机正转;当正脉冲较窄时,,平均电压为负,电动机反转。
如果正、负脉冲宽度相等,,平均电压为零,电动机停止运转。
因为双极式可逆PWM变换器电动机电枢两端的平均电压为若仍以来定义PWM电压的占空比,则双极式PWM变换器的电压占空比为改变即可调速,的变化范围为。