h桥可逆直流调速系统设计论文

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1、燕山大学CDIO课程项目研究报告项目名称：H桥可逆直流调速系统设计与实验小组成员：指导教师：王立乔日期：2015年6月24日目录前言………………………………………………………………………………………………1摘要………………………………………………………………………………………………2第一章调速系统总体方案设计………………………………………………………………51.1转速、电流双闭环调速系统的组成………………………………………………………61.2.稳态结构图和静特……………………………………………………

2、……………………71.2.1各变量的稳态工作点和稳态参数计算……………………………………………81.3双闭环脉宽调速系统的动态性能…………………………………………………………91.3.1动态数学模型………………………………………………………………………101.3.2起动过程分析………………………………………………………………………111.3.3动态性能和两个调节器的作用……………………………………………………12第二章H桥可逆直流调速电源及保护系统设计……………………………………………13第三章调节

3、器的选型及参数设计……………………………………………………………153.1电流环的设计……………………………………………………………………………163.2转速环的设计………………………………………………………………………………17第四章Matlab/Simulink仿真…………………………………………………………………19第五章实物制作………………………………………………………………………………22第六章性能测试………………………………………………………………………………246.1SG3525性能测

4、试…………………………………………………………………………256.2开环系统调试……………………………………………………………………………26总结……………………………………………………………………………………………28参考文献………………………………………………………………………………………2829前言在现代化的工业生产过程中，许多生产机械要求在一定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求有良好的稳态、动态性能。而直流调速系统调速范围广、静差率小、稳定性好，过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁

5、的无极快速起制动和反转等良好的动态性能，能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求。在高性能的拖动技术领域中，相当长时期内基本几乎都采用直流电力拖动系统。开环直流调速由于自身的缺点几乎不能满足生产过程的要求，在应用广泛的双闭环直流调速系统中，传统的PID控制已经得到比较成熟的应用，但是受电动机负载等非线性因素的影响，传统的控制策略在实际应用中难以保持设计是的性能。由于模拟控制技术的日渐成熟，又由于模糊控制不依赖于被控对象的精确数字模型，能够克服非线性因素的影响，对调节对象参数变化具有较强的鲁棒

6、性，所以将模糊控制与传统的PID控制结合可以起到满意的控制效果，在此基础上提出自调整因子[图片]模糊控制器，根据控制的误差值，通过适当的调节规则来调整一些控制参数值，从而用于高精度直流调速系统中，具有响应快、超速小，对系统参数及结构变化适应性强的优点。实际上，由于主电路电感的作用，电流不能突跳，为了实现在允许条件下最快启动，关键是要获得一段使电流保持为最大值的恒流过程，按照反馈控制规律，电流负反馈就能得到近似的恒流过程。问题是希望在启动过程中只有电流负反馈，而不能让它和转速负反馈同时加到一个调节器的

7、输入端，到达稳态转速后，又希望只要转速负反馈，不要电流负反馈发挥主作用，因此需采用双闭环直流调速系统。这样就能做到既存在转速和电流两种负反馈作用又能使它们作用在不同的阶段。项目预期成果：设计一个双闭环可逆直流调速系统，实现电流超调量小于等于5%；转速超调量小于等于5%的无静差调速系统。项目分工：29摘要本设计的题目是基于SG3525的双闭环直流电机调速系统的设计。SG3525是电流控制型PWM控制器，所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信

8、号与误差放大器输出信号进行比较，从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环系统，因此，无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高，是目前比较理想的新型控制器。如果对系统的动态性能要求较高，则单闭环系统就难以满足需要。而转速、电流双闭环直流调节系统采用PI调节器可以获得无静差；构成的滞后校正，可以保证稳态精度；虽快速性的限制来换取系统稳定的，但是电路较简单。所以双闭环直流调速是性能很好、应用最广的直流调速系统。本