直流PWM-M可逆调速系统设计与仿真
直流可逆调速控制系统设计与仿真设计
摘要直流电机调速控制系统因其调速控制方法简单、调速性能良好而广泛地应用于生产实际，实现了共精度的速度控制要求，通过建立直流电机调速控制系统仿真系统，是研究直流电机调速控制系统的稳态和动态特性的一个重要途径。
本毕业设计是在理解直流可逆调速系统的系统结构和调速原理，针对双闭环无静差、双组反并联晶闸管直流可逆系统，建立三种系统控制结构，设计PWM可逆调速系统、α=β配合控制可逆调速系统以与逻辑无环流可逆调速系统控制器，应用Matlab/Simulink, 建立他们的仿真模型并且分析他们的运行性能。
本设计的优点很多，例如系统参数修改方便，信息显示全面，可以做性能参数对照显示等。
关键词：直流电机；MATLAB仿真；可逆调速ABSTRACTIn this paper ,DC motor speed control system because of its speed control method is simple, good speed performance and widely applied to actual production, to achieve a total accuracy requirements of speed control, through the establishment of the DC motor speed control system simulation system, is an important way for the steady state and dynamic characteristics of the DC motor speed control system. This graduation design is in the structure of the system and the principle of speed regulation understanding of DC reversible speed control system, the double closed loop without static error, two anti parallel thyristor DC reversible system, establishes three kinds of control system structure, design of PWM reversible speed control system, alpha = β control with reversible speed control system and logic non circulating current reversible speed control system application of Matlab/Simulink, simulation model is established, and their performance analysis of their. The utility model has the advantages of many, such as the system easy to modify parameters, comprehensive information display, you can control the display performance parameters.Keywords：DC motor；MATLAB simulation；Reversible speed目录摘要1ABSTRACT (2)1前言61.1 本课题研究的背景与意义61.2本课题国外研究的现状71.3 本课题主要研究容72 直流可逆拖动控制系统92.1 直流可逆拖动系统的分类102.1.1 V-M可逆直流调速系统102.1.2直流PWM可逆调速系统102.2直流可逆系统调速原理112.3直流双闭环控制的结构122.4本章小结123 α=β配合控制的有环流可逆直流调速系统的设计133.1α=β配合控制的有环流可逆调速系统的组成与原理133.2 α=β配合控制的有环流可逆调速系统的建模143.2.1系统主电路的建模153.2.2 控制电路的建模和参数设置203.3 α=β配合控制的有环流可逆调速系统的仿真与调试213.3.1 α=β配合控制的有环流可逆调速系统仿真参数设置213.3.2 α=β配合控制的有环流可逆调速系统的仿真与分析213.4 本章小结224 逻辑无环流可逆调速系统的设计234.1 逻辑无环流可逆调速系统的组成与原理234.2 逻辑无环流可逆调速系统的建模254.2.1 电路的建模和参数设置254.2.2 制电路的建模和参数设置334.3逻辑无环流可逆调速系统的仿真与调试334.3.1逻辑无环流直流可逆调速系统仿真参数设置334.3.2 逻辑无环流直流可逆调速系统的仿真与分析334.4 本章小结355 直流PWM可逆调速系统的设计365.1 直流PWM可逆调速系统的组成与原理365.2 直流直流PWM可逆调速系统的建模375.2.1主电路的建模和模型参数的设置385.2.2控制电路的建模和参数设置415.3 直流PWM可逆调速系统的仿真与调试415.3.1 直流PWM可逆调速系统的仿真参数设置415.3.2 直流PWM可逆调速系统的仿真与分析425.4本章小结43结论43参考文献44致471前言1.1 本课题研究的背景与意义随着科学技术的不断发展，以直流电动机为代表的动力系统在生产生活中发挥着重要作用，电机控制技术在理论和实践中都得到了很深的研究。
PWM脉宽直流调速系统设计及matlab仿真验证
PWM脉宽直流调速系统设计及matlab仿真验证1设计任务1.1双闭环调速系统结构图图1输出功率、电流反馈控制直流变频系统原理图为了使转速和电流两种负反馈分别起作用，可在系统中设置两个调节器，分别引入转速负反馈和电流负反馈以调节转速和电流，二者之间实行嵌套链接，如图1所示。
把转速调节器的输出当做电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器upe。
从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。
这就形成了转速、电流反馈控制直流调速系统。
1.2双闭环直流变频系统的稳态结构图1图2双闭环直流变频系统的稳态结构图双闭环直流调速系统的稳态结构图如图2所示，两个调节器均采用带限幅作用的pi调节器。
转速调节器asr的输出限幅电压电流调节器acr的输出限幅电压udmucm?uim同意了电流取值的最大值，限制了电力电子变换器的最大输出电压。
当调节器饱和状态时，输入踢至限幅值，输入量的变化不再影响输入，除非存有反向的输入信号使调节器退出饱和。
当调节器不饱和时，pi调节器工作在线性调节状态，其作用是使输入偏差电压?u在稳态时为零。
为了同时实现电流的实时控制和快速追随，期望电流调节器不要步入饱和状态，因此对于静特性来说，只有输出功率调节器饱和状态与不饱和两种情况。
1.3双闭环直流调速系统的动态结构图图3双闭环直流变频系统的动态结构图双闭环直流调速系统的动态结构图如图3所示，图中表示转速调节和电流调节器的传递函数。
2wasr(s)和wacr(s)分别双闭环直流调速系统起动过程的转速和电流波形如图所示：图4双闭环直流调速系统起动过程的转速和电流波形例如图4右图，电机的再生制动过程中输出功率调节器asr经历了不饱和、饱和状态、脱饱和状态三种情况：第ⅰ阶段（0-t1）是电流上升阶段；第ⅱ阶段（t1-t2）是恒流升速阶段；第ⅲ阶段（t2以后）是转速调节阶段。
双闭环直流变频系统的再生制动过程存有以下三个特点：1）饱和状态非线性掌控2）输出功率市场汇率3）科东俄时间最优控制1.4系统参数选取1.4.1整流电路平均值失控时间常数ts设定pwm的开关频率为1khz，故h型双极式pwm整流的调制周期为：t=1/f=0.001s1.4.2电流滤波时间常数和输出功率滤波常数h桥式电路每个波头的时间为0.5ms，为了基本滤平波头，应有3(1~2)toi?0.5ms，因此取toi?0.0004s。
基于PWM的可逆直流调速系统的仿真研究
广西工学院鹿山学院毕业设计（论文）题目：基于PWM的可逆直流调速的仿真研究系别：电子信息与控制工程系专业班级：姓名：学号：指导教师：职称：二〇一三年五月十一日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，同时它具有良好的起、制动性能，可以在较宽的调速范围内实现平滑调速，较快的零动态响应过程，并且低速运转时力矩大这些极好的运行性能和控制特性，长期以来，直流调速系统一直占据着重要地位，所以在电气传动中获得了广泛应用。
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制（PWM）控制技术的可逆直流电机调速系统。
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。
在本文中，对直流电机转速、电流双闭环调速系统进行了研究，建立了PWM双闭环可逆直流调速系统的数学模型，详细分析了系统的原理及其静态和动态性能，并对一种基于脉宽调制(PWM)装置的双闭环调速系统进行了转速、电流调节器的工程设计。
在理论分析和仿真研究的基础上，对双闭环调速系统的设计参数进行分析和计算，利用MATLAB/Simulink对系统进行了各种参数给定下的仿真，给出仿真波形并得出结论。
关键词：PWM控制；直流电动机；双闭环系统；PI调节器；MATLAB仿真AbstractDC speed-regulating system has the following advantages,wide speed range, higher accuracy,better dynamic properties,easy to control,and so on. it has a good starting and brake performance,can be in a wider range of speed regulation of smooth realized in speed,fast dynamic response process,and low speed running torque these excellent performance and control characteristic,but for a long time,DC speed control system has been occupies an important position. 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 reversible DC motor. The control system uses a double closed – loop control, speed regulator and current regulator using PI regulator at the same time, in order to get good static and dynamic performance.In this paper,the DC motor speed and the current double closed-loop speed control system are studied,a PWM double closed loop reversible DC speed control system,and the mathematical model of detailed analysis of system principle and the static and dynamic performance, and a kind of double closed loop speed control system S regulator based on PWM device is designed. In the theory analysis and simulation research,double closed loop speed regulation system,the design parameters of analysis and calculation,the use of MATLAB/ Simulink of the system parameters to the set of the simulation, The simulation waveform and draw a conclusion.Key words:PWM control;DC motor;double loop control system;PI regulator；MATLAB simulation第一章绪论 (1)第一节直流调速系统简介 (1)一、概念 (1)二、直流电动机的调速方法 (1)第二节直流调速系统的发展和研究现状 (5)一、G—M调速系统 (6)二、V—M调速系统 (6)三、PWM调速系统 (7)四、国内外研究现状 (8)第三节研究可逆直流调速系统的目的及意义 (9)第四节本文研究的内容 (9)第二章可逆直流调速系统原理设计 (9)第一节直流调速系统的性能指标 (10)一、动态性能指标 (10)二、稳态性能指标 (11)第二节双闭环直流调速系统的理论分析 (13)一、双闭环直流调速系统的工作原理 (13)二、双闭环直流调速系统的组成 (13)第三节双闭环直流调速系统的静特性 (15)一、稳态结构图和静特性 (15)二、稳态参数计算 (16)第四节双闭环直流调速系统的数学模型的建立和动态性能 (17)一、数学模型的建立 (17)二、起动过程分析 (18)三、动态跟随性 (21)四、动态抗干扰性能分析 (21)五、两个调节器的作用 (22)第五节工程设计方法在双闭环可逆直流调速系统的应用 (22)一、调节器的设计方法及PI调节器 (22)二、典型系统中I型系统与II型系统的性能比较 (24)三、电流、转速调节器的工程设计 (25)第三章可逆直流调速系统的环流问题 (34)第一节可逆运行及可逆电路 (34)一、电枢反接可逆线路 (34)二、励磁反接可逆线路 (35)三、电枢反接与励磁反接可逆线路的比较 (36)第二节可逆线路的环流问题 (36)一、环流的定义 (36)二、环流的优缺点 (36)第三节环流的类型及其抑制措施 (37)一、环流的种类 (37)二、直流平均环流的抑制措施 (37)三、瞬时脉动环流的抑制措施 (38)第四章PWM脉冲宽度调制 (40)第一节PWM基本概念 (40)第二节PWM变换器 (40)第三节PWM功率放大器 (41)第五章PWM双闭环可逆直流调速系统调试和仿真 (44)第一节建立数学模型 (44)第二节稳态参数的计算 (44)第三节动态参数的计算 (44)一、电流环的参数计算 (44)二、转速环的参数计算 (46)第四节双闭环可逆直流调速系统在MATLAB/Simulink的仿真 (47)一、MATLAB简介 (47)二、电流环仿真 (48)三、转速环仿真 (48)四、双闭环可逆直流调速系统的仿真 (49)结束语 (49)致谢 (50)参考文献 (50)附录 (51)第一章绪论第一节直流调速系统简介一、概念所谓调速就是通过改变电动机或电源的参数使电动机的转速按照控制要求发生改变或保持恒定。
可逆直流PWM调速控制系统的仿真与设计(电源采用直流电源L298N)
摘要直流电机具有良好的启动性能和调速特性，它的特点是启动转矩大，能在宽广的范围内平滑、经济地调速，转速控制容易，调速后效率很高。
本文设计的直流电机调速系统，主要用proteus仿真，实现电机的加减速和正反转以及控制超调量和稳态误差等要求。
采用L298N芯片来设计电机驱动电路。
用LM331来实现电压频率转换。
在仿真中加上PI调节和三角波比较环节来进行直流PWM调速控制系统。
关键词：直流电机；调速控制系统；驱动电路。
目录摘要 (Ⅰ)目录 (Ⅱ)1前言 (1)2设计基本内容 (1)2.1设计题目 (1)2.2主要内容 (1)2.3具体要求 (1)3电路设计 (2)3.1设计基本框图 (2)3.2电机正反转模块 (2)3.3电机加减速模块 (3)3.4驱动电路模块 (3)3.5频电转换模块 (5)3.6PI调节及三角波比较模块 (7)4仿真结果 (7)5总结体会 (9)参考文献 (10)致谢 (11)仿真原理图 (12)1 前言电动机作为最主要的动力源和运动源之一，在生产和生活中占有十分重要的地位。
电动机的调速控制方法过去多用模拟法，随着单片机的产生和发展以及新型自关断元器件的不断涌现，电动机的控制也发生了深刻的变化。
直流电动机控制技术是一项以直流电动机作为机械本体，融入了电力电子技术、微电子技术、单片机控制技术和传感器技术的多学科交叉机电一体化技术。
单片机在电动机控制中的应用使调速系统具有了数值运算、逻辑判断及信息处理的功能。
自从全控型电力电子器件问世以后，就出现了采用全控型的开关功率元件进行脉宽调制的控制方式，形成了脉宽调制变换器-直流电动机调速系统，简称直流脉宽调速系统，或直流PWM调速系统。
PWM系统在很多方面有较大的优越性：主电路线路非常简单，需要用到的功率器件比较少；开关频率比较高，电机损耗及发热都比较少，电流很容易连续，并且谐波少；功率开关器件工作在开关状态，导通损耗比较小，装置效率比较高；低速性能比较好，调速范围比较宽，稳速精度比较高；若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应比较快，动态抗干扰能力强；直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
PWM直流调速系统
pwm直流调速系统的建模与仿真1设计意义速系统是一种当前应用广泛，经济，适用的电力传动系统。
它具有动态响应快、抗干扰能力强等优点。
我们知道反馈闭环控制系统具有良好的抗扰性能，它对于被反馈环的前向通道上的一切扰动作用都能有效的加以抑制。
实际工作中，我们希望在电机最大电流限制的条件下，充双闭环调分利用电机的允许过载能负力，最好是在过度过程中始终保持电流（转矩）为允许最大值，使电力拖动系统尽可能用最大的加速度启动，到达稳定转速后，又让电流立即降下来，使转矩马上与负载相平衡，从而转入稳态运行。
这时，启动电流波形，而转速是线性增长的。
这是在最大电流转矩的条件下调速系统所能得到的最快的启动过程。
2主电路设计2.1设计任务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R a=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K s=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:T oi=0.002s ,T on=0.01s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%2.2电路设计及分析根据设计任务可知，要求系统在稳定的前提下实现无静差调速，并要求较好的动态性能，可选择PI控制的转速、电流双闭环直流调速系统，以完全达到系统需要。
转速、电流双闭环直流调速系统框图如图1所示。
图1 转速、电流双闭环调速系统系统框图两个调节器的输出均带限幅作用的,转速调节器ASR的输出限幅电压决定了电流给定电压的最大值，电流调节器ACR的输出限幅电压限制了电力电子电换器的最大输出电压。
双闭环直流调速系统原理框图如下图2所示图2双闭环直流调速系统原理框图2.2.1电流调节器直流电机是调压调速,一般用调电枢电压的方法来调速,用串电阻的方法或者可调电源都可以。
基于PWM控制的直流电动机调速系统设计及MATLAB仿真
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要在电力拖动系统中，调节电压的直流调速是应用最广泛的一种调速方法，除了利用晶闸管整流器获得可调直流电压外，还可利用其它电力电子元件的可控性，采用脉宽调制技术，直接将恒定的直流电压调制成极性可变，大小可调的直流电压，用以实现直流电动机电枢两端电压的平滑调节，构成直流脉宽调速系统，随着电力电子器件的迅速发展，采用门极可关断晶体管GTO、全控电力晶体管GTR、P-MOSFET、绝缘栅晶体管IGBT等一些大功率全控型器件组成的晶体管脉冲调宽型开关放大器（Pulse Width Modulated）,已逐步发展成熟，用途越来越广。
本文主要讨论了直流调速系统的基本概念，在此基础上系统地介绍了转速负反馈单闭环调速系统，转速电流负反馈双闭环调速系统的组成，工作原理，脉宽调速系统的原理和控制方法，介绍了直流脉宽调速系统的控制电路和系统构成。
最后应用MATLAB的Simulink，采用面向电气原理结构图的仿真技术，对直流脉宽调速系统进行了仿真分析。
关键词：调速，PWM控制，直流电动机，仿真┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章引言1.1 直流调速系统简介 (5)1.2 PWM直流调速的研究背景和发展状况 (5)1.3 本设计的主要内容 (6)第二章直流电机调速系统2.1 直流电机调速系统的概述 (7)2.1.1 旋转变流机组直流电机调速系统 (7)2.1.2 静止式可控整流器调速系统 (7)2.1.3 直流斩波器或脉宽调速 (8)2.2 电机基本调速方法 (9)2.2.1 电枢串电阻调速 (9)2.2.2 弱磁调速 (9)2.2.3 调压调速 (10)2.3 转速控制的要求和调速指标 (10)2.4 闭环直流调速系统 (11)2.4.1单闭环直流调速系统 (11)2.4.2 转速电流双闭环调速系统 (14)2.4.2.1 双闭环系统的稳态结构图和静特性 (16)2.4.2.2 各变量的稳态工作点和稳态参数计算 (17)2.4.2.3 双闭环直流调速系统的启动过程分析 (18)2.4.2.4 转速和电流两个调节器的作用 (20)第三章PWM调制技术与PWM变换器3.1 PWM调制技术 (21)3.1.1 模拟式PWM控制 (21)3.1.2 数字式PWM控制 (22)3.2 PWM变换器 (23)3.2.1 简单的不可逆PWM变换器 (23)3.2.2 制动不可逆PWM变换器 (24)3.2.3 H型双极式PWM变换器 (26)第四章PWM直流电动机调速系统的设计4.1 PWM-M直流调速系统的控制电路 (28)4.2 系统设计方案的选择 (29)4.2.1主电路供电方案选择 (29)4.2.2主电路形式的选择 (30)4.2.3控制电路方案的选择 (32)4.3 直流脉宽调速系统的MATLAB仿真 (33)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊4.3.1 引言 (33)4.3.2双闭环控制的脉宽调速系统的仿真模型 (33)4.3.3 系统的仿真、仿真结果的输出及结果分析 (36)总结 (39)参考文献 (40)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章引言1.1 直流调速系统简介调速系统包括直流调速系统和交流调速系统两大类。
数字化PWM可逆直流调速系统设计MATLAB仿真
摘要本文介绍双闭环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优方案，以确保系统能够正常，稳定地运行。
并运用MATLAB的Simulink 和Power System工具箱、面向系统电气原理结构图的仿真方法，实现了转速电流双闭环PWM直流调速系统的建模与仿真。
文章重点介绍了调速系统的建模和PWM发生器、直流电机模块互感等参数的设置。
给出了PWM直流可逆调速系统的仿真模型和仿真结果，验证了仿真模型及调节器参数设置的正确性。
关键词：直流调速；PWM；双闭环；PI调节AbstractAccording to dynamic and static performance，the method uses engineering design to set parameters of controllers based on principle of Double Close Loop PWM speed system．Governor the pros and cons of the program directly related to the quality of the system governor, according to the motor model and parameters to choose the best program to ensure that the system to normal, stable operation.The approach using electrical principle and toolbox of simulink and power system in Matlab has completed the modeling and simulation of system．The model of simulation and parameters controllers and PWM generator is introduced emphatically．As well as mutual inductance parameter in DC motors．The results of simulationale obtained and the results are close to actual situation，it shows the correction of the model and parameters of controllers．Keywords：DC Timing System; PWM;Double Close Loop; PI Adjust1绪言直流调速系统具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
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。
直流PWM调速系统的建模与仿真
直流PWM 调速系统的建模与仿真第一章摘要第二章主电路的设计2.1 设计任务要求2。
2 电路设计及分析2.2.1 电流调节器2.2.2 转速调节器2.3 系统稳态分析2。
4 电流调节器的设计2.4。
1 电流环的简化2.4.2 电流调节器的设计2.4。
3 电流调节器的实现2。
5 转速调节器的设计2。
5。
1 电流环等效传递函数2。
5。
2 转速调节器的结构选择2.5.3 转速调节器的实现第三章系统参数设计3.1 电流调节器参数计算3。
2 转速环参数计算第四章PWM控制器的建模第五章系统仿真第一章摘要双闭环（电流环、转速环）调速系统是一种当前应用广泛的电力传动系统。
它具有动态响应快、抗干扰能力强等优点。
反馈闭环控制系统具有良好的抗扰性能，它对于被反馈环的前向通道上的一切扰动作用都能有效的加以抑制。
采用转速负反馈和PI调节器的单闭环的调速系统可以在保证系统稳定的前提下实现转速无差。
在单闭环系统中，只有电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的。
但它只是在超过临界电流值以后,强烈的负反馈作用限制电流的冲击,并不能很理想的控制电流的动态波形。
关键字：PWM脉宽直流调速 matlab仿真第二章主电路的设计2.1 设计任务要求（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%.2.2 电路设计及分析根据设计任务可知，可选择PI控制的转速、电流双闭环直流调速系统，以完全达到系统需要，使得系统在稳定的前提下实现无静差调速,转速、电流双闭环直流调速系统框图如图1-1所示.图1-1 转速、电流双闭环调速系统系统框图设计思路;通过PWM脉宽调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列，从而可以得到可变的平均输出电压,带动电动机旋转，产生转速n，通过测速发电机将转速以电压的形式反馈到转速环，（典型Ⅱ系统设计）,通过电流互感器将电力电子变换装置的电流Id以电压的形式反馈到电流环，（用典型Ⅱ系统设计）,该方案中主要的环节是PWM脉宽调制的动态模型的建立。
转速电流双闭环pwm—m可逆直流脉宽调速系统实验报告
转速电流双闭环pwm—m可逆直流脉宽调速系统实验报告转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统实验报告一、引言直流调速系统是现代工业中常用的电机调速方式之一，在实际应用中具有广泛的使用。
其中，转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统是其中一种典型的调速控制方式。
本实验旨在通过搭建转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统，研究其调速性能以及运行特点。
二、实验目的1. 理解转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统的原理和结构；2. 掌握控制脉宽调制技术在直流电机调速系统中的应用；3. 通过实验验证该调速系统的性能和运行特点。
三、实验原理转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统是将转速和电流两个回路分别采用闭环控制的直流调速系统。
其中，转速回路通过传感器对电机转速进行采集，与期望转速进行比较后，经过PID控制器得到转速控制信号，再经过比较器进行与PWM脉宽控制信号进行比较产生控制脉宽；电流回路通过采集直流电机的电流信号，经过PID控制器得到电流控制信号，再与PWM控制脉宽信号进行比较生成最终的输出脉宽。
四、实验步骤1. 搭建转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统实验装置；2. 设置期望转速和电流参考值；3. 分别采集电机转速和电流信号；4. 利用PID控制器对转速和电流进行闭环控制；5. 通过比较器生成脉宽控制信号，控制电机转矩；6. 记录实验数据并进行分析。
五、实验结果与分析通过实验，我们可以得到实验数据并进行分析。
其中，我们可以通过比较实际转速与期望转速的差距，来评价转速闭环控制的性能。
同时，通过比较实际电流值与期望电流值之间的差距，来评价电流闭环控制的性能。
根据实验数据，我们可以得到转速与电流控制的准确性、稳定性以及响应速度等指标，评估整个调速系统的性能。
六、结论通过实验，我们成功搭建了转速电流双闭环PWM-M可逆直流脉宽调速系统实验装置，并完成了相关实验。
根据实验结果分析，我们可以评估该调速系统的性能和运行特点。
直流电机PWM调速系统仿真与设计.docx
电机与电器综合设计与实践设计任务1 直流电机PWM f 速系统仿真与设计班级，电代工及其自动化组别：_______________ 第组 _______________组长学号姓名：_____________组员1学号姓名；___________组员2学号姓名，___________指导老师：_________________起止时间：_________________电机与电器综合设计与实践 (1)1. 绪论 (3)1.1 国内外现状 (3)1.2 小组分工.............................................. 错误I未定义书签.2 主电路器件选型与设计........................................ 错课！未定义书签.2.1 设计要求 (3)2.2 总体设计方案 (3)2.2.1 具体内容 (5)2.2.2 系统结构 (5)2.2.3 器件选型 (5)2.3 主电路设计方案 (6)2.3.1 整流电路 (6)2.3.2 电机电路 (6)3 转速电流双闭环控制回路及MATLAB电路仿真 (6)3.1 转速电流双闭环........................................ 错误I未定义书签.3.2 仿真结果.............................................. 错误！未定义书签。
4 总结 (8)4.1 项目遇到的问题及解决过程 (8)4.2 个人小结 (8)4.2.1 组长方宇昊的个人小结 (9)4.2.2 组员王焜的个人小结 (9)4.2.3 组员杨云宵的个人小结 (9)参考文献 (10)21.1发展现状在现代化的工业生产过程中.儿乎无处不使用电力传动装迓，生产工艺、产品质虽的要求不断提高和产虽的增长，使得越來越多的生产机械要求能实现口动调速。
对可调速的电气传动系统，可分为直流调速和交流调速。
最新双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计及MATLAB仿真验证课程设计
双闭环可逆直流脉宽P W M调速系统设计及M A T L A B仿真验证课程设计双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计及MATLAB仿真验证专业：电力传动学号：201020305139姓名：杨耀指导老师：王笑宇目录目录 (1)中英文摘要 (2)摘要 (2)Abstract (2)正文 (3)双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计 (3)设计分析 (3)主电路设计 (8)电流调节器参数计算 (9)信号产生电路 (11)GTR驱动电路原理 (12)辅助回路设计 (13)转速给定电路设计 (13)转速检测设计 (14)MATLAB仿真设计 (15)双闭环调速系统仿真框图 (15)仿真结果 (15)结果分析 (19)总结 (20)参考文献 (21)中英文摘要摘要直流电机由于具有速度控制容易，启、制动性能良好，且在宽范围内平滑调速等特点而在冶金、机械制造、轻工业等工业部门中得到广泛应用。
直流时机转速的控制方法可以分为两类，即励磁控制法与电枢电压控制法。
本文主要研究直流调速系统，它主要由三部分组成，包括控制部分、功率部分、直流电动机。
长期以来，直流电动机因其具有调节转速比较灵活、方法简单等特点，一直在传动领域占有统治地位。
本文对双闭环可逆直流PWM调速系统进行了较深入的研究，从直流调整系统原理出发，逐步建立了闭环直流PWM调整系统的模型。
AbstractWith dc motor speed control is easy, rev, braking performance is good, smooth and in wide range speed adjustment characteristics in metallurgy, machinery manufacturing, light industry, etc. Is widely used in the industrial sector. The rotational speed of dc timing control method can be divided into two categories, namely excitation control method with the armature voltage control method. This paper mainly studies the dc speed regulation system, it mainly consists of three parts, including parts, power control, direct current motor. For a long time, the dc motor because of its adjustment speed is more flexible, simple method and so on, have been occupied dominant position in the field of transmission.In this paper, the double closed-loop irreversible dc PWM speed regulating system, a further study from the principle of dc adjusting system, gradually establish a closed-loop dc PWM adjustment model of the system.正文双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计设计分析双闭环调整系统的传动系统结构图直流PWM控制系统是直流脉宽调制式调速控制系统的简称，与晶闸管直流调速系统的区别在于用直流PWM变换器取代了晶闸管变流装置，作为系统的功率驱动器，系统构成原理图如下所示：直流PWM传动系统结构图其中属于脉宽调制调速系统主要由调制波发生器GM、脉宽调制器UPM、逻辑延时环节DLD和电力晶体管基极的驱动器GD和脉宽调制（PWM）变换器组成。
直流PWM-M可逆调速系统设计与仿真
课程设计报告书题目：直流PWM-M可逆调速系统设计与仿真系名：信息工程学院专业班级：姓名：学号：指导教师：年月日课设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 直流PWM-M可逆调速系统设计与仿真5一、初始条件：1.直流电机参数：U N＝110 V，I N＝2.9 A，n N＝2400 r/min ，Ra＝3.4Ω，电枢电感La=60.4mH，转动惯量GD2=0.014kgm2，PWM变换装置放大系数Ks=45，PWM开关频率为8KHz。
直流它励，励磁电压110V，励磁电流0.5A2.主电路采用桥式可逆PWM变换器（H桥），进线交流电源：三相380V3. 采用永磁式测速发电机，参数：23W，110V，0.21A，1900 r/min4.可逆运行，转速和电流稳态无差，电流超调量小于5％，转速超调量小于10％。
二、要求完成的主要任务:1.PWM主电路设计2.转速反馈和电流反馈电路设计3.集成脉宽调制电路设计4.驱动电路设计5. ASR及ACR电路设计6.仿真研究三、设计报告撰写要求1.内容要求一般要求包括如下内容：⑴目录编制课程设计的目录，目录的各级标题按照章节顺序排列，统一用阿拉伯数字表示，一级标题为1,2,3，二级标题为1.1,1.2,1.3，三级标题为1.1.1,1.1.2等。
⑵绪论课程设计正文前的引言。
应对课题研究的目的意义，研究现状，课题研究内容，预期研究目标等进行综合论述。
⑶正文是课程设计的主体，根据任务书要求的设计内容完成设计任务。
应对系统总体设计方案的实用性和可行性进行论证，设计系统主电路及控制驱动电路，说明系统工作原理，给出系统参数计算过程，给出仿真模型和仿真结果，并对结果进行分析。
电路图纸、元器件符号及文字符号应符合国家标准。
课程设计说明书应严格按统一格式打印，资料齐全，坚决杜绝抄袭，雷同现象。
⑷结论内容总结，应说明完成的主要设计任务、存在的主要问题及设计中的体会。
⑸参考文献参考文摘不少于5篇，注意参考文献的格式。
转速电流双闭环pwm—m可逆直流脉宽调速系统实验报告
转速电流双闭环pwm—m可逆直流脉宽调速系统实验报告1、学习电机调速控制中的双闭环控制模式；2、熟悉可逆直流电动机的控制方法；3、掌握基于PWM技术的直流电机调速系统的实现方法；4、加深对电路原理的理解。
实验原理：1、PWM技术PWM即脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation），通过调节脉冲宽度的大小来改变电平的占空比，从而实现对电路的控制。
2、电机调速控制中的双闭环控制模式双闭环控制模式包含了一个速度环和一个电流环。
速度环用于测量实际电机的速度，根据速度误差来调节电机的输出功率。
电流环则用于控制电机的负载，使电机能够稳定输出所需的电流。
3、可逆直流电动机的控制方法可逆直流电动机包括了正转和反转两种运动方向，根据不同的控制信号，通过调节电机旋转方向的极性和电流大小来实现电机的正反转。
实验内容：1、组装实验电路将电路原理图和电路连接示意图提供给学生，并要求学生自行组装电路，并检查电路连接是否正确。
2、验证电路工作情况使用示波器检测电路输出的PWM波形，并观察电机的正反转情况，确保PWM 输出准确可靠，电机能够正确运转。
3、对电路进行调整通过调整电路参数，如电压、频率、占空比等，观察电机运转情况的变化，确保电路调整正确。
4、记录实验数据和分析记录电路参数、电机运转情况等数据，并进行数据分析和对比，以验证实验结果的正确性。
实验结果：通过本次实验，学生熟悉了电机调速控制的基本原理和实现方法，掌握了双闭环控制模式和可逆直流电动机的控制方法，加深了对电路原理的理解。
同时，结合实验数据的分析，学生也深入了解了实验现象的机理和控制特性，对电机调速控制领域有了更加深入的认识。
毕业设计-可逆直流调速系统的仿真
（二〇〇七年 六月本科毕业设计说明书 题 目：可逆直流调速系统的仿真 学生姓名：xx 学 院：xx 系 别：xx 专 业：xx 班 级：xx 指导教师：xx摘要直流电动机具有良好的起、制动调速性能，宜于在广泛范围内平滑调速。
有许多生产机械要求电动机既能正、反转，又能快速制动，这就需要可逆的调速系统。
本课题介绍了可控环流可逆调速系统和逻辑无环流可逆调速系统的工作原理，在此基础上主要对逻辑无环流可逆调速系统进行了分析，并确定了可逆直流调速系统仿真的系统模型。
该模型采用的是典型的转速、电流双闭环结构，并通过无环流逻辑控制器DLC确保主电路没有环流产生，能够实现直流电动机的正反转。
文中使用MATLAB中的SimPowerSystems工具箱对系统进行建模，并利用实验测得的数据对建立的模型进行参数设置，最后进行仿真。
该系统中的调节器均采用PI调节器，在设计时，利用实验测取的数据对转速、电流调节器分别进行了计算。
关键词：可逆调速系统；逻辑无环流；MATLAB仿真AbstractThe direct current motor has the goo d starting、brake velocity modulation performance，is suitable for in the widespread scope the smooth velocity modulation. Many machinery for the production request the electric motors both to be able，the positive rotation、reverse and rapid braking，the DC SR system happen to solve this problem.This thesis introduces the reversible adjustable speed system’s principles of controllable circumfluence and logic non-loop-current，and it has given the analysis of logic non-loop-current the DC SR system. Thus the simulation model of the DC SR system is built. The model employs typical double closed-loop structure of speed and curren t，in the modeling of the double closed loo p，the non-loop-current logical controller-DLC is used to guarantee that there was not produce the circumfluence in the main circuit and realize positive rotation or reverse.The Matlab simulation toolbox SimPowerSystems is used to build the mode l，and in the mode l，the parameter is set by measuring practical D C，at last the simulation is done. The PI controller is used in the syste m，and the speed PI and the current PI are designed by using the value of measuring practical DC.Keywords：Reversible velocity modulation system；Logic non-loop-current；MATLAB simulation目录第一章绪论 (1)1.1直流调速控制技术发展概况 (1)1.2问题的提出 (1)1.3解决方案 (2)1.4仿真工具语言MA TLAB简介 (2)1.5本课题的任务 (3)第二章直流可逆调速系统 (4)2.1可控环流的可逆调速系统 (4)2.2逻辑控制的无环流可逆调速系统 (5)2.2.1 系统的组成和工作原理 (5)2.2.2 无环流逻辑控制器DLC (6)第三章转速、电流调节器的设计 (9)3.1参数的测定与计算 (9)3.2电流调节器的设计 (14)3.2.1 电流调节器结构的选择 (14)3.2.2 电流调节器的设计与计算 (15)3.3转速调节器的设计 (17)3.3.1 转速调节器结构的选择 (17)3.3.2 转速调节器的设计及计算 (18)第四章逻辑无环流可逆调速系统的MATLAB仿真 (20)4.1逻辑无环流可逆调速系统的仿真建模 (20)4.2逻辑无环流直流可逆调速系统的仿真 (26)结论 (30)参考文献 (31)谢辞 (32)第一章绪论1.1 直流调速控制技术发展概况随着生产技术的发展，对电气传动在起制动、正反转以及调速精度、调速范围、静态特性、动态响应等方面提出了更高要求，这就要求大量使用调速系统。
受限单极式直流PWM-M可逆调速系统仿真
XX理工学院?计算机仿真技术?考试答卷设计名称：直流PWM-M可逆调速系统专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生XX：XX理工学院电气学院受限单极式直流PWM-M可逆调速系统仿真1 H主电路的仿真直流PWM-M调速系统的主电路组成如图1所示，主电路由4个电力场效应晶体管VT1~4和四个续流二极管VD1~4成H型连接组成。
当VT1和VT4导通时，有正向电流i1通过电动机M，电动机正转；当VT2和VT3导通时，有反向电流i2通过电动机M，电动机反转。
VT1~4的驱动信号的调制原理如图2所示，在三角波与控制信号Uct相交时，分别产生驱动信号Ub1、Ub4和Ub2、Ub3。
图1 直流PWM-M系统主电路图1 直流PWM-M系统主电路图2 直流PWM调制图1直流PWM-M系统主电路的仿真模型如图3所示。
图中H型变流器调用了多功能桥〔Universal Bridge〕，其参数设为两相桥臂，AB在交流输出端，开关器件为MOSFET〔见图4〕。
多功能桥模块参数设ABC在交流输出端时本来就是用于逆变，现在用于直流PWM变流时，其驱动电路需另需设计。
设计的双极式驱动控制电路如图5所示，图中输入端In1接脉宽调制信号Uct，输出端Out1输出4路MOSFET的驱动信号。
脉宽调制由两个PWM发生器〔PWM Generator〕模块进展，其中上方的PWM发生器产生VT1和VT2的驱动信号，下方的PWM 发生器产生VT3和VT4的驱动信号，为了使PWM发生器输出的驱动信号顺序与多功能桥的驱动顺序一致，模型中参加一个选择器模块〔Selector〕，调整了秒冲序列。
因为MOSFET有导通和关断时间，为了防止上下桥臂的两个管子同时导通和关断，造成桥臂的直通现象，需要有“死时〞限制，这里采取的方法是使下方的PWM发生器输入的控制信号为〔Uct+0.001〕,即将Uct略为抬高，使下方的PWM发生器信号变窄一些，这样上下两个管子就不会同时导通和关断。
PWM脉宽直流调速系统设计及matlab仿真验证
目录1设计任务与要求 (1)1.1初始条件 (1)1.2设计任务 (1)2 设计分析 (1)3系统设计及参数计算 (2)3.1系统总体设计 (2)3．1.1 H型双极式PWM原理 (2)3．1.2双闭环调速系统结构图 (4)3．1.3双闭环调速系统启动过程分析 (5)3.2电流调节器设计及参数计算 (7)3.3转速调节器设计及参数计算 (9)4 Matlab仿真验证 (12)4.1 空载至额定转速仿真分析 (12)4.2 稳定运行时磁场突然减半仿真分析 (12)5心得及体会 (15)参考文献 (16)PWM 脉宽直流调速系统设计及matlab 仿真验证1设计任务与要求1.1初始条件转速、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：min /200,7.3,48r n A I V U nom nom nom ===，允许过载倍数2=λ；时间常数：S T S T m L 2.0015.0==，；PWM 环节的放大倍数：8.4=S K ；电枢回路总电阻：3R =Ω，电枢电阻Ω=2a R ；调节器输入输出电压：V U U im nm 10**==。
1.2设计任务⑴稳态指标：在负载和电网电压的扰动下稳态无静差；⑵动态指标：电流超调量5%i σ≤，空载启动到额定转速时的转速超调量20%n σ≤；⑶控制电路的设计：包括系统参数的选取[（给定环节及反馈环节的滤波时间数on T 、oi T ）、 S T ]；电流环的设计（电流环固有部分传函、选择电流调节器结构和参数、校验近似条件）；速度环的设计（速度结构图、速度调节器结构和参数、校验近似条件）；⑷采用Matlab 对双闭环系统进行仿真，绘制直流调速系统（d I n ∝）稳定运行时磁场突然减半仿真框图，仿真得出起动转速，起动电流，直流电压d U ，ASR 、ACR 输出电压的波形，并对结果进行分析；⑸书写设计报告书（系统原理图、稳态结构图和动态结构图、确定的参数及设计步骤）。
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武汉华夏理工学院课程设计报告书题目：直流PWM-M可逆调速系统设计与仿真系名：信息工程学院专业班级：姓名：学号：指导教师：年月日课设计任务书学生姓名：专业班级：自动化1142指导教师：李莉工作单位：信息工程系题目: 直流PWM-M可逆调速系统设计与仿真5一、初始条件：1.直流电机参数：U N＝110 V，I N＝2.9 A，n N＝2400 r/min ，Ra＝3.4Ω，电枢电感La=60.4mH，转动惯量GD2=0.014kgm2，PWM变换装置放大系数Ks=45，PWM开关频率为8KHz。
直流它励，励磁电压110V，励磁电流0.5A2.主电路采用桥式可逆PWM变换器（H桥），进线交流电源：三相380V3. 采用永磁式测速发电机，参数：23W，110V，0.21A，1900 r/min4.可逆运行，转速和电流稳态无差，电流超调量小于5％，转速超调量小于10％。
二、要求完成的主要任务:1.PWM主电路设计2.转速反馈和电流反馈电路设计3.集成脉宽调制电路设计4.驱动电路设计5. ASR及ACR电路设计6.仿真研究三、设计报告撰写要求1.内容要求一般要求包括如下内容：⑴目录编制课程设计的目录，目录的各级标题按照章节顺序排列，统一用阿拉伯数字表示，一级标题为1,2,3，二级标题为1.1,1.2,1.3，三级标题为1.1.1,1.1.2等。
⑵绪论课程设计正文前的引言。
应对课题研究的目的意义，研究现状，课题研究内容，预期研究目标等进行综合论述。
⑶正文是课程设计的主体，根据任务书要求的设计内容完成设计任务。
应对系统总体设计方案的实用性和可行性进行论证，设计系统主电路及控制驱动电路，说明系统工作原理，给出系统参数计算过程，给出仿真模型和仿真结果，并对结果进行分析。
电路图纸、元器件符号及文字符号应符合国家标准。
课程设计说明书应严格按统一格式打印，资料齐全，坚决杜绝抄袭，雷同现象。
⑷结论内容总结，应说明完成的主要设计任务、存在的主要问题及设计中的体会。
⑸参考文献参考文摘不少于5篇，注意参考文献的格式。
2. 格式要求（1）纸张格式：要求统一用A4纸打印，页面设置上空2.5cm，下空2.0cm，左空2.5cm，右空2.0cm（2）正文层次：统一用阿拉伯数字表示，标题一般不超过3级，格式左对齐，正文内容层次序号为：1…….1.1……1.1.1…..。
（3）正文标题；一级标题为黑体小2号，二级标题为黑体小三号，三级标题为黑体四号，四级标题为黑体小四号。
（4）正文内容格式：宋体五号，1.25倍行距。
（5）参考文献格式：按作者、文献名、出版地、出版社和出版时间等顺序书写。
如：[1]刘国钧，陈绍业．图书馆目录．北京：高等教育出版社，1957．[2] 戴军，袁惠新.膜技术在含油废水处理中的应用.膜科学与技术，2002.(6) 图表要求：所有曲线、图表、电路图、流程图、程序框图、示意图等必须采用计算机辅助绘图。
图序及图名置于图的下方；表序及表名置于表的上方；图表采用阿拉伯数字连续编号。
3.装订顺序设计报告按照如下顺序装订：封面—任务书—目录—正文—参考文献—评分表。
四．时间安排：2017 年 6 月 26 日引言直流PWM_M调速系统几年来发展很快，直流PWM_M调速系统采用全控型电力电子器件，调制频率高，与晶闸管直流调速系统相比动态响应速度快，电动机转矩平稳脉动小，有很大的优越性，在小功率调速系统和伺服系统中的应用越来越广泛。
直流PWM_M调速系统与晶闸管调速系统的不同主要在变流主电路上，采用了脉宽调制方式，转速和电流的控制和晶闸管直流调速系统一样。
直流PWM_M调速系统的PWM变换器有可逆和不可逆两类，而可逆变换器又有双极式、单极式和受限单极式等多种电路。
这里主要研究H型主电路双极式的PWM_M调速系统以及仿真。
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。
一次是元器件的更新，即以大功率半导体器件晶闸管取代传统的变流机组，以线性组件运算放大器取代电磁放大器件。
后一次技术更新主要是把现代控制理论和计算机技术用于电气工程，控制器由模拟式进入了数字式。
在前一次技术更新中，电气系统的动态设计仍采用经典控制理论的方法。
而后的一次技术更新是设计思想和理论概念上的一个飞跃和质变，电气系统的接狗和性能也随之改观。
在整个电气自动化系统中，电力拖动及调速系统是其中的核心部分。
在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，二者之间实行串级连接，即以转速调节器的输出作为电路调节器的输入，在用电流调节器的输出作为PWM的控制电压。
从闭环反馈结构上看，电流在里面是内环，按典型Ⅰ型系统设计；转速调节环在外面，成为外环，按典型Ⅱ型系统设计。
为获得良好的动、静态品质，调节器均采用PI调节器并对系统进行了校正。
检测部分中，采用了霍尔片式电流检测装置对电流环进行检测，转速环则是采用了测速电机进行检测，达到了比较理想的检测效果。
目录引言 (4)1 直流电机PWM-M调速系统 (6)1.1直流PWM可逆调速系统 (6)1.2桥式可逆PWM变换器 (6)1.3UPE环节的电路波形分析 (7)2 电路设计 (9)2.1 PWM主电路设计 (9)2.2 转速检测电路 (9)2.3 电流反馈电路 (10)2.4 集成脉宽调制电路设计 (10)2.5驱动电路 (11)2.6 ASR与ACR设计 (12)2.6.1电流调节器电路设计 (12)2.6.2 转速调节器电路设计 (12)3 ASR与ACR设计 (13)3.1 ACR设计 (13)3.1.1调节器的参数整定 (13)3.2 ASR设计 (15)3.2.1 调节器的参数整定 (16)4 系统仿真 (18)4.1 Simulink仿真步骤 (18)4.2双闭环仿真模型 (18)4.3仿真结果 (19)5 总结 (21)6 参考文献 (22)1 直流电机PWM-M 调速系统1.1直流PWM 可逆调速系统整个系统上采用了转速、电流双闭环控制结构，如图1-1所示。
在系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，二者之间实行串级连接，即以转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出作为PWM 的控制电压。
从闭环反馈结构上看，电流调节环在里面，是内环，按典型Ⅱ型系统设计。
为获得良好的动、静态品质，调节器均采用PI 调节器并对系统进行了校正。
检测部分中，采用了霍尔片式电流检测装置对电流环进行检测，转速环则是采用了测速电机进行检测，达到了比较理想的检测效果。
主电路部分采用了以GTR 为可控开关元、H 桥电路为功率放大电路所构成的电路结构。
控制PWM 脉冲波形，通过调节这两路波形的宽度来控制H 电路中对电机速度的控制。
直流调速系统的结构如上图所示，其中UPE 是电力电子器件组成的变换器，其输入接三相交流电源，输出为可控的直流电压。
对于中】小容量系统，多采用有IGBT 或P_mosfet 组成的PWN 变换器；对于较大容量的系统，可采用其他电力电子开关器件。
根据自动控制原理，反馈控制的闭环系统是按被调量的偏差进行控制的系统，只要被调量出现偏差，它就会自动产生纠正偏差的作用。
1.2桥式可逆PWM 变换器双极式控制可逆PWM 变换器的四个驱动电压波形如图2-1它们的关系是：g3g2g4g1U U U U -=-== 。
在一个开关周期内，当 on t t 0≤≤，S AB U U =时，电枢电流 d i 沿回路1流通；当T ≤≤t t on 时，驱动电压反号，d i 沿回路2经二极管续流，S AB U U -= 。
因此， 在一个周期内具有正负相间的脉冲波形。
为了实现转速和电流两种负反馈分别起作用，在系统中设置了两个调节器，分别是转速和电流，二者之间实行串级联接，把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制PWM 调制器。
转速调节器在外面，叫做外环。
这样就形成了转速、电流双闭环调速系统。
为了获得良好的静、动态性能，双闭环调速系统的两个调节器都采用PI调节器。
图1.2桥式可逆PWM变换器电路1.3UPE环节的电路波形分析双极式控制可逆PWM变换器的四个驱动电压波形如下。
图1.3PWM变换器的驱动电压波形它们的关系是：g3g2g4g1U U U U -=-== 。
在一个开关周期内，当 on t t 0≤≤，晶 体 管 V T 1、 V T4 饱 和 导 通 而 V T 3、 V T2 截 止 ，这时S AB U U =。
当T ≤≤t t on 时，VT1、VT4截止，但VT3、VT4不能立即导通，电枢电流d i 经VD2、VD3续流，这时S ABU U -=。
AB U 在一个周期内正负相间，这时双极式PWM 变换器的特征，其电压、电流波形如图1.2所示。
电机的正反转体现双极式控制可逆PWM 变换器的输出平均电压为如果定义占空比p=ton/T,电压系数y=Ud/Us则在双极式可逆变换器中y=2p-1，调速时，p 的可调范围为0~1相应的y= -1~+1。
当p>1/2时， y 为正，电机正转；当p=1/2时， y 为负，电机反转；当p=1/2， y=0，电机停止。
但电机停止时电枢电压并不为零。
而是正负脉宽相等的交变脉冲电压，因而电流也是交变的。
这个交变电流的平均值等于零，不产生平均转矩，徒然增大电动机的损耗这是双极式控制的缺点。
但它也有好处，在电动机停止时仍然有高频 微震电流，从而消除了正、反向时静摩擦死区，起着所谓“动力润滑”的作用。
双极式控制的桥式可 逆PWM 变换器有以下优点，1电流一定连续。
2可使电动机在四象限运行。
3电动机停止时有微震电流，能消除静摩擦区。
4低速平稳性好，每个开关器件的驱动脉冲仍较宽，有利于保证器件的可靠导通。
2 电路设计2.1 PWM 主电路设计中、小功率的可逆直流调速系统多采用可逆PWM 变换器，图2.1绘制了桥式可逆直流脉宽调速系统的主电路原理图，图中的左半部分是由6个二极管组成的整流器，常采用不可控整流，把电网提供的交流电整流程直流电；中间部分是大电容滤波；右半部分是桥式PWM 变换器。
当可逆系统进入制动状态时，直流PWM 功率变换器把机械能变为电能回馈到直流侧，但由于二极管整流器导电的单向性，电能不可能通过整流器送回交流电网，只能向滤波电容充电，使电容两端电压升高，称作泵升电压。
图2.1 桥式可逆直流脉宽调速系统主电路的原理图2.2 转速检测电路根据课程设计要求，测速电机为永磁式测速发电机，它与电动机同轴安装，从而引出与被调量转速成正比的负反馈电压Un ，与给定电压Un 相比较后，得到转速偏差电压n U 输送给转速调节器。
测速发电机的输出电压不仅表示转速的大小，还包含转速的方向，测速电路接线图如图所示，通过调节电位器即可改变转速反馈系数。