直流双闭环pwm反馈电路

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1、实用文档1已知参数。某转速电流双闭环直流调速系统采用桥式可逆PWM电路供电，已知基本数据如下：(1)电动机参数：=220V,=136A,=1460r/min,Ra=0.2允许过载倍数=1.5;（2）电枢回路总电阻：R=0.5；（3）电枢回路总电感：L=15mH；（4）电动机轴上的总飞轮力矩：=22..5N.；2设计指标：电流超调量5%，转速无静差，空载起动到额定转速时的转速超调量10%。表2典型Ⅰ型系统动态抗绕性能指标与参数的关系m==100%27.8%16.6%9.3%6.5%2.83.43.84.014.721.728.7

2、30.4表3典型Ⅰ型系统动态跟随性能指标和频域指标与参数的关系参数关系KT0.250.390.500.691.0阻尼比1.00.80.7070.60.5超调量0%1.5%4.3%9.5%16.3%上升时间6.6T4.7T3.3T2.4T大全实用文档峰值时间8.3T6.2T4.7T3.6T相角稳定裕度76.3°69.9°65.5°59.2°51.8°截止频率0.243/T0.367/T0.455/T0.596/T0.786/T表4典型Ⅱ型系统动态抗扰性能指标与参数关系h34567891072.2%77.5%81.2%84.0%8

3、6.3%88.1%89.6%90.8%2.452.702.853.003.153.253.303.4013.6010.458.8012.9516.8519.8022.8025.85解：(1)假设PWM开关频率为8kHZTs=0.000125s。(2)电流滤波时间常数。三相桥式电路每个波头的时间是3.3ms，为了基本滤平波头，应有（1~2）=3.33ms，因此取=2ms=0.002s。（3）电流环最小时间常数之和。按最小时间常数近似处理，取=+=0.002125s。（4）==0.01/0.5=0.02s。=，=，n=大全实用文档

4、=0.132V·min/r，=0.18s（5）电源电压的抗绕性能：9.52各项指标可以接受的。电流调节器超前时间常数：==0.02s取晶闸管装置放大系数=60电流反馈系数β=0.05。由表3知道。应取=0.5，因此==238.1，于是，ACR的比例系数为==0.794（5）检验近视条件：电流环截止频率：==238.1检验晶闸管整流装置传递函数的近似条件=2666.7>满足近似条件检验忽略反电动势变化对电流环动态影响的条件=50<满足近似条件检验电流环小时间常数近视处理条件=666.7>满足近似条件（6）计算调节器电阻电容大全实

5、用文档原理图如上图示，按所用运算放大器取R0=50，各电阻电容值计算如下：==0.79450=39.7取40==F=0.5F=0.5取0.5==F=0.16F=0.16取0.16（7）电流调节器仿真仿真模型：仿真结果：大全实用文档二：转速调节器设计（1）确定时间常数转速反馈系数α=0.007V·min/r。电流环等效时间常数=2=20.0021s=0.0042s（=0.5）根据所用测速发电机纹波情况，取Ton=0.01s按小时间常数近似处理，转速环小时间常数=+=0.0042s+0.01s=0.0142s根据设计要求，得知选用

6、PI调节器（=）可满足相应要求（2）计算相应参数大全实用文档ⅰ按跟随性和抗扰性都较好的原则，取h=5，则ASR的超前时间常数为=h=50.0142s=0.071sⅱ求转速换开环增益：==595.12，所以==33.9（3）检验近似条件因为K=，则===595.120.07142.25ⅰ电流环传递函数简化条件=112.24>满足简化条件ⅱ转速环小时间常数近似处理条件=51.43>满足近似条件（4）计算调节器电阻和电容==33.940=1356取1300==F0.546F=0.546取0.55==F1F=1取1大全实用文档由表4列

7、出的Δ/数据经基准值换算后求得，即=，h=5时，查表得Δ/=81.2％，带入上式得=2×81.2％×1.5×(136×0.5/0.132/1460)×(0.0142/0.18)≈6.8％<10%，能满足设计要求。(5)仿真大全实用文档仿真结果整体硬件设计如下图大全实用文档分析如下；首先通过一个桥式整流电流将220V交流变为15V直流，然后通过一个滑动变阻器调出10V电压作为一个阶跃输入。通过转速环，电流环，然后为PWM桥式电流供电，pwm的开关控制可以采用555发生器，这里我用了单片机，显得高端一点，也精确点。接在P1.1上，

8、用了个反相器，我估计驱动不够，大功率驱动芯片也许需要，也许还要加个隔离。电流反馈直接从电机接回去有个电阻，就是来确定反馈系数。转速反馈并没加转速测量装置，霍尔器件的。那还得模数转换两次，我觉得又延迟又影响精确度。所以接了个同轴电机，作为发电机，再接个电感，反馈回去。大体就是如