h型可逆pwm变换器的控制方式仿真研究

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1、《直流调速系统》专题项目报告1项目名称：H型可逆PWM变换器的控制方式仿真研究课堂小组：年级：2012自动化方向1课程名：《直流调速系统》学院：电气与电子工程学院2016年3月22日学生成绩评定课程小组编号姓名班级学生自评分（学生贡献）教师评分备注0-9分评分学生签名51引言直流调速是现代电力拖动自动控制系统中发展较早的技术。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍的电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着模拟技术的逐渐成熟使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，

2、为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能够达到更高的性能，还能节省人力资源和降低系统成本，从而有效提高工作效率。事实上由于电机的容量较大，又要求电流的脉动较小，故采用三相全控桥式整流电路供电方案。为保证供电质量，应采用三相降压变压器将电源电压降低，为避免三次谐波电动势的不良影响，应采用△/Y接法。在可调速传动系统中，按照传动电动机的类型来分，可分为两大类：直流调速系统和交流调速系统。交流电动机直流具有结构简单、价格低廉、维修简便、转动惯量小等优点，但主要缺点为调速较为困难。相比之下，直流电动机虽然存在结构复杂、价格较高、维修麻烦等缺点，但由于具有较大的起动转矩和良好的起、制动性能以及

3、易于在宽范围内实现平滑调速，因此直流调速系统至今仍是自动调速系统的主要形式。2原理分析任何一台需要控制转速的设备，其生产工艺对调速性能都有一定的要求。例如，最高转速与最低转速之间的范围，是有级调速还是无级调速，在稳态运行时允许转速波动的大小，从正转运行变到反转运行的时间间隔，突加或突减负载时允许的转速波动，运行停止时要求的定位精度等等。归纳起来，对于调速系统转速控制的要求有以下三个方面：(1)调速。在一定的最高转速和最低转速范围内，分档地（有级）或平滑地（无级）调节转速。(2)稳速。以一定的精度在所需转速上稳定运行，在各种干扰下不允许有过大的转速波动，以确保产品质量。(3)加、减速。频繁起、

4、制动的设备要求加、减速尽量快，以提高生产率；不宜经受剧烈速度变化的机械则要求起、制动尽量平稳。为了进行定量的分析，可以针对前两项要求定义两个调速指标，叫做“调速范围”和“静差率”。这两个指标合称调速系统的稳态性能指标。(1)调速范围生产机械要求电动机提供的最高转速和最低转速之比叫做调速范围，用字母D表示，即(2)静差率当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时所对应的转速降落，与理想空载转速之比，称作静差率s，即或用百分数表示显然，静差率是用来衡量调速系统在负载变化时转速的稳定度的。它和机械特性的硬度有关，特性越硬，静差率越小，转速的稳定度就越高。然而静差率与机械特性硬度又是有区

5、别的。一般变压调速系统在不同转速下的机械特性是互相平行的，对于同样硬度的特性，理想空载转速越低时，静差率越大，转速的相对稳定度也就越差。由此可见，调速范围和静差率这两项指标并不是彼此孤立的，必须同时提才有意义。在调速过程中，若额定速降相同，则转速越低时，静差率越大。如果低速时的静差率能满足设计要求，则高速时的静差率就更能满足要求了。因此，调速系统的静差率指标应以最低速进所能达到的数值为准。(3)直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系在直流电动机变压调速系统中，一般以电动机的额定转速作为最高转速，若额定负载下的转速降落为，则按照上面分析的结果，该系统的静差率应该是最低速时的静差

6、率，即于是，最低转速为而调速范围为将上面的式代入，得表示变压调速系统的调速范围、静差率和额定速降之间所应满足的关系。对于同一个调速系统，值一定，如果对静差率要求越严，即要求值越小时，系统能够允许的调速范围也越小。图1-1直流开环调速系统电气原理3仿真建模1所用元器件及其参数设置a)三相交流电源A、B、C图4三相电源参数设置设置三相电压都为220V，两两之间相位差为120，分别为0、-120、-240。b)放大器，设置放大系数放大器c)阶跃信号图1-10阶跃信号系统在阶跃函数输入作用下的工作条件是比较严峻的，同时比较具有代表性。如果系统在阶跃函数作用下的性能够满足要求，则在其他形式作用下也能满

7、足要求。Step提供在指定时间处在两个可定义的水平间的阶跃，当仿真时间小于Steptime，则输出Initialvalue；当仿真时间大于或等于Steptime输出Finalvalue，且Steptime不能为0。d)三相整流桥起改变输出直流电压整流桥2仿真结果当建模和参数设置完成后，即可开始进行仿真，在MATLAB模型窗口单击工具栏的按钮或打开“Simulation”菜单命令后，单击“start”，系统开始