DC PWM調速系統是壹種采用脈寬調制高頻開關控制方式形成的脈寬調制變換器-DC電機調速系統。全數字控制系統是以微處理器為核心的數字控制系統,簡稱微機數字控制系統。目前流行的方案是用數字電路和大功率關斷器件組成的大規模集成電路構成DC脈寬調制系統(PWM),然後發展成為由單片機控制的功能更加強大的全數字微機控制DC調速系統。
針對國內外在該領域的研究現狀,本文詳細分析了雙極性控制的橋式可逆DC脈寬調制系統的工作過程,以及DC PWM系統的原理和優缺點。在此基礎上,引入DC PWM系統的速度和電流雙閉環控制,提高了控制性能。本文還介紹了C8051單片機在標準單片機的基礎上增加的新功能,以及連接微處理器系統與LED顯示屏所必需的壹個芯片———ICM 7218A。
本文根據給定的電機參數,制定並選擇了DC脈寬調制系統的主回路方案,並結合C8051芯片和ICM 7218A芯片設計了全數字控制系統的電路原理圖和PCB圖。軟件方面,編寫了單片機控制流程圖,並在MATLAB環境下對橋式可逆DC脈寬調制系統進行了仿真。
【目錄】1簡介2 DC調速系統3 Cygnal C8051FXXX系列單片機4全數字控制橋式可逆DC脈寬調節系統的設計5總結參考附錄1翻譯部分
謝謝[原文]1簡介[1]1.1研究本課題的意義總結。
DC PWM調速系統是壹種采用脈寬調制高頻開關控制方式形成的脈寬調制變換器-DC電機調速系統。
隨著電力電子技術和控制技術的發展,以交流調速為主導方向的調速系統在20世紀末日趨完善,其性能可與DC調速系統相媲美,其控制技術達到了世界先進水平。但由於成本較高,在中國的應用受到限制,很難在短時間內取代落後的DC調速。相對而言,PWM調速系統的出現彌補了這壹空白。PWM調速系統主電路簡單,功率元件少,開關頻率高。其控制電平可從1000Hz達到4000Hz。電機電流連續,低速性能好,諧波少,穩態精度高,脈動小,損耗發熱小,調速範圍寬,調速系統頻帶寬,快速響應好,動態抗幹擾能力強。
特別是近年來大功率CTR、GTO、IGBT的問世,促使其生產水平達到4500V、2500A,PWM變頻器用於驅動數千千瓦電機,廣泛應用於交通運輸、工礦企業等電力傳動系統。因此,對PWM調速系統的進壹步研究,對於解決傳統DC調速系統在調速精度較高時,調速精度低、穩定性差的問題,具有重要的意義和價值。
全控電力電子技術和單片機技術的發展促使模擬控制轉向全數字控制。全數字控制系統是以微處理器為核心的數字控制系統,簡稱微機數字控制系統。其主要特點是離散化和數字化。該系統穩定性好,可靠性高,提高了控制性能。此外,它還具有模擬控制系統無法實現的功能,如信息存儲、數據通信和故障診斷。因此,目前流行的方案是用數字電路和大功率自關斷器件組成的大規模集成電路構成DC脈寬調制系統(PWM)。然後發展成為由單片機控制的功能更強的全數字微機控制DC調速系統。
1.2本課題涉及內容及國內外發展概況;開發1.2.1 DC調速技術。
由於DC調速系統具有良好的起動和制動性能、正反轉性能和調速性能,所以它在調速領域仍然占據主要地位。按供電方式可分為交流單元電源、整流電源、晶閘管電源三大類。其中,晶閘管供電的DC調速系統具有良好的技術經濟指標。因此取代了國內外其他兩種供電方式。目前,我國對DC速度控制的研究主要集中在以下幾個方面。