全数字化双闭环可逆直流PWM调速系统的研究.docx
《全数字化双闭环可逆直流PWM调速系统的研究.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《全数字化双闭环可逆直流PWM调速系统的研究.docx(73页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![全数字化双闭环可逆直流PWM调速系统的研究.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-10/29/b06d1576-ecba-41a3-bb9b-b22c08983e04/b06d1576-ecba-41a3-bb9b-b22c08983e041.gif)
全数字化双闭环可逆直流PWM调速系统的研究
摘要
当今,自动化控制系统己经在各行各业得到了广泛的应用和发展,而直流调速控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。
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、易于大范围内平滑调速、控制性能好等特点,一直在传动领域占有统治地位。
微机技术的快速发展,在控制领域得到广泛应用。
本文对基于微机控制的双闭环可逆直流PWM调速系统进行了较深入的研究,从直流调速系统原理出发,逐步建立了双闭环直流PWM调速系统的数学模型,用微机硬件和软件发展的最新成果,探讨一个将微机和电力拖动控制相结合的新的控制方法,研究工作在对控制对象全面回顾的基础上,重点对控制部分展开研究,它包括对实现控制所需要的硬件和软件的探讨,控制策略和控制算法的探讨等内容。
在硬件方面充分利用微机外设接口丰富,运算速度快的特点,采取软件和硬件相结合的措施,实现对转速、电流双闭环调速系统的控制。
论文分析了系统工作原理和提高调速性能的方法,研究了IGBT模块应用中驱动、吸收、保护控制等关键技术。
在微机控制方面,讨论了数字触发、数字测速、数字PWM调制器、双极式H型PWM变换电路、转速与电流控制器的原理,并给出了软、硬件实现方案。
该方案以89C52微机为核心,分别采用了8255,8253,8279,ADC0809,741914等芯片与一些外围电路。
通过实时测试与调节电动机的转速/电流,此调速系统可获得快速、精确的调速效果。
关键词:
直流可逆调速,数字触发,PWM,数字控制器
Abstract
Today,autocontrolsystemshavebeenwidelyusedanddelelopedineveryWalkoflife,whileDCspeedregulationasthearteryintheareaofelectricdrivesystemsactsthemaineffectinmodernizationproduction.DCspeedregulationismainlymadeupofcontrolunite,poweruniteandDCmotor.Foralongtime,DCmotorhaspossessedthemainroleintheareaofelectricdrivefieldbecauseofitsneatlyadjust,easymethodandsmoothtiminginwiderage,also,itscontrolperformanceisverygood.
Withtherapiddevelopmentofmicrocomputer,itiswidelyusedinthecontrolfield.ThispaperreserchesreversibleDC-PWMtimingsystemwithadual-converteranddual-closed-loop.BeginningwiththetheoryoftheDCtimingsystem,thisarticlehasbuildupthemathsmodelofthereversibleDC-PWMtimingsystemwithCentraladual-converteranddual-closed-loop,discussingamicrocomputerwithDC-drive.Basednewmethodthat0ntheoverallreviewofcontrolobject,theemphasisisputonthepartofcontrolsystem,whichincludesthediscussionofhardwareandsoftware,controlpolicyandalgorithm,etc.Inthehardware,itfullyutilizestheadvantageofmicrocomputerthatareabundantinterfaceandfastspeedsoastorealizethecontrolofthesystem.
ThispaperanalyzestheworkingprinciplesofthesystemandsomekeytechnicalissuesoftheapplicationbasedontheIGBTapparatus,whichincludedrivecircuit,snubbercircuit,protectionandcontrollingthequantityofheat,andsoon.Intheaspectofmicrocomputercontrol,ithasdiscussedtheprincipleofnumbertouchoff、numbervelocitytesting、current/velocitycontroller、numberPWMmodulatorandpresentsthehardware/softwareschemetoachieveit.Thisschemeisbasedonthecoreof89C52singlechip,usingthechipsof8255/8253/8279/ADC0809/74191andsomeperipheralcircuits.Byrealtimetestingdandadjustingthemotor’svelocity/current,thistimingsystemcangetquickandexacttimingresult.
Keywords:
reversibleDCtimingsystem,numbertouchoff,Pulse-WidthModulation,numbercontroller
目录
第1章引言......................................................................................................……....1
1.1电气传动技术发展现状.......................................................................……......1
1.2微机控制电机的发展和现状.........................................................…….............1
1.3电机微机控制系统的特点...............................................................……...........2
1.4本课题在实际应用方面的意义和价值..........................................……............2
第2章单闭环控制直流脉宽调速系统...................................................……..........4
2.1单闭环直流调速系统简介...............................................................……..........4
2.1.1直流电动机的调速方案.........................................................…….............4
2.1.2调速系统的静态指标..............................................................……............5
2.2开环系统机械特性和闭环系统静特性.........................................….................6
2.3采用比例调节器的单闭环控制脉宽调速系统..............................…................7
2.4比例积分单闭环脉宽控制系统(无静差系统)..............................……..............8
2.5本章小结.............................................................................................…............9
第3章微机控制双闭环可逆直流PWM调速系统原理设计......…....................11
3.1转速、电流双闭环调速系统及其静特性..........................…..........................11
3.1.1问题的提出......................................................................…......................11
3.1.2转速、电流双闭环调速系统的组成..........................…….......................12
3.1.3稳态结构图和静特性.............................................................…...............13
3.1.4各变量的稳态工作点和稳态参数计算..................................…..............14
3.2双闭环脉宽调速系统的动态性能...............................................…................15
3.2.1动态数学模型......................................................................…..................15
3.2.2起动过程分析..................................................................…...…...............15
3.2.3动态性能和两个调节器的作用.............................................…...............17
3.3电流调节器和转速调节器的设计................................................…...............18
3.3.1电流调节器的设计........