基于直流可变脉宽调制系统的设计

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1、基于直流可变脉宽调制系统的设计　　摘要：基于使用了PI操纵器，PWM操纵器等当代生产控制常用的操纵部件及具体设计理念。主要分析了直流可变电机PWM操纵系统方法，分析了变速系统，总结了直流PWM的机械特性，最终总结了PWM操纵与更改器的模型。　　关键词：直流可变脉宽调制系统操纵系统　　中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）09（c）-0006-02　　1直流可变电机PWM操纵系统　　1.1直流可变电机PWM操纵系统原理　　脉冲调制操纵方法以往是可改频内容的重要技术之一。它采用电源计数器的方法，脉冲占空比被改变用来对一个采样模拟信号的信号进

2、行控制。　　直流可变电机PWM操纵系统有可变和不可变系统两种。可变系统是指电机能够前后两个角度旋转；不可变系统是指电机只能在一个方向上旋转。对于可变系统，能够区分为单极性转动和多方向驱动两种不同。该文只分析多方向驱动。　　1.2H型多方向驱动可变PWM操纵系统控制方法　　“H”型是多方向驱动电路的典型电路，也叫做桥式电路。其内部是由4个三极管和4个稳压二极管构造，单电源开关。4个三极管分为两组，V1和V4为一组，V2和V3为另一组。相同的三极管同步导通或关断，不同的三极管导通与关断正好不同。　　在每个脉冲调制周期里，当控制采样Vi1高电平时，三极管V1和V4导通，此时Vi2

3、为低电平，因此V2和V3不通。电枢绕组流过从A到B的正向信号；当控制采样Vi1为低电平时，三极管V1和V4截止，此时Vi2为高电平，因此V2和V3导通，电枢绕组流过从B到A的反向信号，这就是所谓的“多方向”。　　因为在一个脉冲周期里电枢信号经历了正反两次不同，因此其?纱蔚缪?U0可以用下式总结：　　U0=US=（2b-1）US=（2a-1）US（1）　　由此，多方向可变脉冲工作时，电枢内部所经过的每次电压取决于占空比α的多少。当α=0时，U0=-US，可变电机反转，且转速高值；当α=1时，U0=US，可变电机正转，转速高值；此时，α=1/2时U0=0，可变电机停止，但电枢内

4、部中仍然有交变电流交互，使电机产生持续振荡，这种振荡能够克服电机负载的碰撞，提高转速性能。　　2操纵系统的构建　　面向一个操纵系统，最核心的是操纵器的构建，操纵器构建的好坏关系到操纵系统性能的能力。操纵器要求实时性高，通用性高，掌握较强的核心，在达到性能指标的要求下应尽可能的方便。　　PI操纵器采用在系统中填入了一个位于原点的开环核心，而且也增加了一个内部S左半平面的开环中心。填入原点的核心可以提高系统的能力，以消除或增强系统的稳态误差，改善系统的稳态指标。而填入的负实中心则用来增强系统的阻尼系数，缓和PI操纵器核心对系统稳定性产生的不利因素。只要结算时间常数Ti足够高，P

5、I操纵器对系统稳定性的不利内容可大为改变。在操纵系统中，PI操纵器主要能够改善操纵系统的稳态指标[2]。　　闭环可变系统的改变和电流整流器都采用PI操纵器。采用PI操纵器的自动控制方式。　　经过传递函数看，自动调节系统为：　　WP1（S）=KP+M（2）　　当变频信号ε是阶跃采样时，模拟部分会突然升高，而结算部分则按线性升高，通过一定时间后，U1比例达到限幅值。而实际应用中，阶跃采样ε只是一开始突跳，随着模拟信号USC的升高，采样信号ε便逐渐减少，U1是否能够挺高到限幅值，就要看U1的听声和ε的衰减哪一方突然。因为调节信号的时间系数远大于操纵器的时间核心，则ε下降阶跃，由于

6、操纵器的结算作用，尽管在改变，U1仍继续升高，在ε改变到零以前U1还来得及升到提升值。如果采样对象的时间常数不高，则ε改变较快，当操纵量还来不及把U1提升到限幅值作用，ε已经改变到零，U1也就不能再提升，这时操纵器不会饱和。　　在改变过程中，PI操纵器输出信号U1是否饱和对系统的信号波形很有改变。若U1一旦结算，只有ε变负，即U1>Us时，才有可能使它重复变频，因此必然过压。　　3可变脉宽操纵系统的内部特性　　因为应用了脉宽操纵，因此，即使在不变情况下，脉宽操纵系统的转矩和转速也都是改变的。所谓不变，是指电机的一般电磁转矩与负载采样相一致的情况，内部特性是一般转速与平均信号

7、（采样）的链接。　　引进不同机构的PWM操纵器，系统的内部特性也不同。对于多方向式控制的改变采样，信号的方向是交互的，无论是内部还是外部，信号波形都是密集的，因而内部特性关系式比较合适。　　U0=Rid+L+E（0≤t