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，在电气传动中获得了广泛应用。转速、电流双闭环直流调速系统是性能很好，应用最广的直流调速系统，采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得良好的静、动态调速特性。本设计按照自动控制原理，采用脉宽调制，对双闭环直流脉宽调速系统的设计参数进行分析和计算，并利用Simulink对系统进行了各种参数给定下的仿真，使设计的双闭环调速系统运行稳定可靠，具有较好的静态和动态性能。本文设计介绍了整流电路、转速调节器和电流调节器电路、触发电路及控制电路的具体实现，采用MATLAB软件中的Simulink工具箱对直流电动机双闭环调速系统进行计算机辅助设计，进行动态仿真，同时查看仿真波形，以此验证设计的调速系统是否可行。 

 

关键词：双闭环；直流脉宽；转速调节器；电流调节器 ；仿真

 

目录

摘要

ABSTRACT 

前言-1

第一章 转速、电流双闭环直流调速系统总体设计-2

1. 直流电动机的调速方式选择-2

2. 整流装置电路的选择-4

3. 调速系统控制方案的选择-6

第二章 变压器参数计算和保护环节设计-7

1. 整流变压器额定参数的计算-7

1.1变压器二次侧相电压的计算-7

1.2 一次和二次相电流的计算-7

1.3变压器容量的计算-7

2. 整流电路器件的计算与选择-8

2.1 整流元件的额定电压-8

2.2 整流元件额定电流-8

2.3 PWM变换器和MOSFET的选择-9

3. 电路保护环节的设计与计算-12

3.1 整流二极管的过压保护-12

4. 电抗器参数计算与选择-14

4.1使输出电流连续的临界电感量-14

4.2 限制输出电流脉动电感量-15

4.3 变压器漏电感量-15

4.4 实际串入的电感量-16

4.5 励磁电路元件的选择-16

4.6 自锁电路-16

第三章 调速系统检测环节的选择与计算-18

1. 检测环节-18

1.1 测速发电机的选择-18

1.2 电流检测环节-18

2. 调速静态参数的计算-18

2.1电动机和测速发电机电动势常数的计算-18

第四章 电流环、速度环的设计-20

1. 转速、电流调节器结构的确定-20

1.1电流环的设计-20

1.2 转速环的设计-23

第五章 转速、电流双闭环直流调速系统的其它电路-26

1. 转速反馈环节FBS-26

2. 给定器-26

3. 稳压电源-26

第六章 PWM控制电路-27

1. PWM控制器-27

1.1 SG3525 PWM控制器-27

2. 隔离与驱动电路-29

第七章 双闭环直流脉宽调速系统仿真-31

1. 系统动态结构仿真模型的建立-31

1.1 二极管整流装置的传递函数-31

1.2 PWM控制与变换器装置传递函数-31

1.3 直流电动机传递函数-31

1.4 电流环和转速环传递函数-33

2.仿真参数的设置与动态仿真-34

2.1 动态仿真系统结构图-34

2.2 仿真结果-36

参 考 文 献-39

附录-40

致  谢-41