全數(shù)字雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計
頁數(shù) 49 字?jǐn)?shù) 22633
摘 　　 要
近年來由于微型機(jī)的快速發(fā)展，國外交直流系統(tǒng)數(shù)字化已經(jīng)達(dá)到實用階段。由于以微處理器為核心的數(shù)字控制系統(tǒng)硬件電路的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，制作成本低，且不受器件溫度漂移的影響。其控制軟件能夠進(jìn)行邏輯判斷和復(fù)雜運(yùn)算，可以實現(xiàn)不同于一般線性調(diào)節(jié)的最優(yōu)化、自適應(yīng)、非線性、智能化等控制規(guī)律。所以微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)在各個方面的性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于模擬控制系統(tǒng)且應(yīng)用越來越廣泛。
本文介紹了一種基于單片機(jī)控制的PWM直流調(diào)速系統(tǒng)。特點(diǎn)是用單片機(jī)取代模擬觸發(fā)器、電流調(diào)節(jié)器、速度調(diào)節(jié)器及邏輯切換等硬件設(shè)備。結(jié)果表明，本數(shù)字化直流調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)了電流和轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的恒速調(diào)節(jié)，并具有結(jié)構(gòu)簡單，控制精度高，成本低，易推廣等特點(diǎn)，而且各項性能指標(biāo)優(yōu)于模擬直流調(diào)速系統(tǒng)，從而能夠?qū)嶋H的應(yīng)用到生產(chǎn)生活中，滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。
目 錄
摘 要……………………………………………………………………………………………… Ⅰ
ABSTRACT……………………………………………………………………………………… Ⅱ
前　言…………………………………………………………………………………………………1
1 系統(tǒng)方案選擇和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………… 2
1.1系統(tǒng)方案的選擇 ………………………………………………………………………2
1.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………………………………4
２ 主電路設(shè)計…………………………………………………………………………………… 6
2.1整流電路及PWM系統(tǒng)原理圖………………………………………………… 6
2.2整流變壓器的設(shè)計……………………………………………………………………7
2.3整流電路的設(shè)計………………………………………………………………………8
2.4濾波電路的設(shè)計………………………………………………………………………8
2.5直流斬波、脈寬調(diào)制電路的設(shè)計…………………………………………… 9
2.6平波電抗器的設(shè)計…………………………………………………………………10
3 控制電路設(shè)計…………………………………………………………………………………10
3.1 PWM系統(tǒng)調(diào)速原理………………………………………………………………10
3.2 單片機(jī)控制原理……………………………………………………………………11
3.3 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計……………………………………………………………………12
4 驅(qū)動電路與保護(hù)電路的設(shè)計……………………………………………………………16
4.1 IGBT的柵極特性………………………………………………………………… 16
4.2 柵極串聯(lián)電阻及柵極驅(qū)動波形的上升、下降速率……………………18
4.3 IGBT的驅(qū)動電路………………………………………………………………… 19
4.4 IGBT的過電流保護(hù)………………………………………………………………20
4.5 IGBT的軟降柵壓及軟關(guān)斷驅(qū)動保護(hù)電路………………………………23
4.6 IGBT的開關(guān)過程中的過電壓…………………………………………………24
4.7 IGBT的關(guān)斷緩沖吸收電路……………………………………………………25
5 調(diào)節(jié)器的設(shè)計…………………………………………………………………………………29
5.1 對象的數(shù)學(xué)模型 …………………………………………………………………… 29
5.2 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計及采樣周期的選擇 …………………………………… 30
5.3 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計及采樣周期的選擇 …………………………………… 34
總結(jié)………………………………………………………………………………………………… 42
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………………44
致謝………………………………………………………………………………………………… 45
參考文獻(xiàn)
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