數(shù)字控制雙閉環(huán) h 橋可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與分析【文獻(xiàn)綜述】

1、畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述電氣工程與自動化電氣工程與自動化數(shù)字控制雙閉環(huán)數(shù)字控制雙閉環(huán)H橋可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與分析橋可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與分析摘要：直流調(diào)速系統(tǒng)具有調(diào)速范圍廣、精度高、動態(tài)性能好和易于控制等優(yōu)點(diǎn)，所以在電氣傳動中獲得了廣泛應(yīng)用。本文從直流電動機(jī)的工作原理入手，建立了雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并詳細(xì)分析了系統(tǒng)的原理及其靜態(tài)和動態(tài)性能。然后按照自動控制原理，對雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)進(jìn)行分析和計算，利用S

2、imulink對系統(tǒng)進(jìn)行了各種參數(shù)給定下的仿真，通過仿真獲得了參數(shù)整定的依據(jù)。在理論分析和仿真研究的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了一套實(shí)驗(yàn)用雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)主電路、反饋電路、觸發(fā)電路及控制電路的具體實(shí)現(xiàn)。對系統(tǒng)的性能指標(biāo)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試，表明所設(shè)計的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，具有較好的靜態(tài)和動態(tài)性能，達(dá)到了設(shè)計要求。采用MATLAB軟件中的控制工具箱對直流電動機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行計算機(jī)輔助設(shè)計并用SIMULINK進(jìn)行動態(tài)數(shù)字仿真同

3、時查看仿真波形以此驗(yàn)證設(shè)計的調(diào)速系統(tǒng)是否可行.關(guān)鍵詞直流電機(jī)；直流調(diào)速系統(tǒng)；速度調(diào)節(jié)器；電流調(diào)節(jié)器；雙閉環(huán)系統(tǒng)；SIMULINK仿真直流調(diào)速[1]是指人為地或自動地改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速以滿足工作機(jī)械的要求。從機(jī)械特性上看就是通過改變電動機(jī)的參數(shù)或外加工電壓等方法來改變電動機(jī)的機(jī)械特性從而改變電動機(jī)機(jī)械特性和工作特性機(jī)械特性的交點(diǎn)使電動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化直流傳動具有良好的調(diào)速特性和轉(zhuǎn)矩控制性能，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較早并沿用至今。早期直

4、流傳動采用有接點(diǎn)控制，通過開關(guān)設(shè)備切換直流電動機(jī)電樞或磁場回路電阻實(shí)現(xiàn)有級調(diào)速。1930年以后出現(xiàn)電機(jī)放大器控制的旋轉(zhuǎn)交流機(jī)組供電給直流電動機(jī)（由交流電動機(jī)M和直流發(fā)電機(jī)G構(gòu)成，簡稱G—M系統(tǒng)），以后又出現(xiàn)了磁放大器和汞弧整流器供電等，實(shí)現(xiàn)了直流傳動的無接點(diǎn)控制。其特點(diǎn)是利用了直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入電壓有著簡單的比例關(guān)系的原理，通過調(diào)節(jié)直流發(fā)電機(jī)的勵磁電流或汞弧整流器的觸發(fā)相位來獲得可變的直流電壓供給直流電動機(jī)，從而方便地實(shí)現(xiàn)調(diào)速。但這

5、種調(diào)速方法后來被晶閘管可控整流器供電的直流調(diào)速系統(tǒng)所取代，至今已不再使用。1957年晶閘管問世后，采用晶閘管相控裝置的可變直流電源一直在直流傳動中占主導(dǎo)地位。由于電力電子技術(shù)與器件的進(jìn)步和晶閘管系統(tǒng)具有的良好動態(tài)性能，使直流調(diào)速系統(tǒng)的快速性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性不斷提高，在20世紀(jì)相當(dāng)長的一段時間內(nèi)成為調(diào)速傳動的主流。今天正在逐步推廣應(yīng)用的微機(jī)控制的全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)具有高精度、寬范圍的調(diào)速控制，代表著直流電氣傳動的發(fā)展方向。直流傳動之所以經(jīng)

6、歷多年發(fā)展仍在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，關(guān)鍵在于它能以簡單的手段達(dá)到較高的性能指標(biāo)。例如高精度穩(wěn)速系統(tǒng)的穩(wěn)速精度達(dá)數(shù)十萬分之一，寬調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速比達(dá)1：10000以上，精度；(6)容易與上一級計算機(jī)交換信息；(7)具有信息存儲、數(shù)據(jù)通信的功能；(8)成本較低。而且，直流調(diào)速系統(tǒng)在理論和實(shí)踐上都比較成熟，從控制技術(shù)的角度來看，又是交流調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)，因此，應(yīng)首先著重研究直流調(diào)速系統(tǒng)，這樣才可以在掌握調(diào)速系統(tǒng)的基本理論下更好的對交流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)

7、行研究和探索[1]。轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)是性能很好，應(yīng)用最廣的直流調(diào)速系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可獲得優(yōu)良的靜、動態(tài)調(diào)速特性。轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的控制規(guī)律，性能特點(diǎn)和設(shè)計方法是各種交、直流電力拖動自動控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。首先，應(yīng)掌握轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的基本組成及其靜特性；然后，在建立該系統(tǒng)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，從起動和抗擾兩個方面分析其性能和轉(zhuǎn)速與電流兩個調(diào)節(jié)器的作用；第三，研究一般調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計

8、方法，和經(jīng)典控制理論的動態(tài)校正方法相比，得出該設(shè)計方法的優(yōu)點(diǎn)，即計算簡便、應(yīng)用方便、容易掌握；第四，應(yīng)用工程設(shè)計方法解決雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中兩個調(diào)節(jié)器的設(shè)計問題，等等。通過對轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的了解，使我們能夠更好的掌握調(diào)速系統(tǒng)的基本理論及相關(guān)內(nèi)容，在對其各種性能加深了解的同時，能夠發(fā)現(xiàn)其缺陷之處，通過對該系統(tǒng)不足之處的完善，可提高該系統(tǒng)的性能，使其能夠適用于各種工作場合，提高其使用效率。并以此為基礎(chǔ)，再對交流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行研究，最

9、終掌握各種交、直流調(diào)速系統(tǒng)的原理，使之能夠應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個生產(chǎn)領(lǐng)域。參考文獻(xiàn)：[1]陳伯時，電力拖動自動控制系統(tǒng)(第3版)，機(jī)械工業(yè)出版版2009.[2]MohammadDASHTIKambizSHOJAEES.M.H.SEYEDKASHIMojtabaBEHNAMTuningofDigitalPIDControllerUsingParticleSwarmoptimizationProceedingsofthe29thChineseC

10、ontrolConference:338333892010.[3]S.A.EmamiM.BayatiPoudehS.EshtehardihaParticleSwarmOptimizationfImprovedPerfmanceofPIDControlleronBuckConverterProceedingsof2008IEEEInternationalConferenceonMechatronicsAutomation:52052420

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