PWM可逆直流调速系统matlab仿真实习(2)

图5.桥式电路输出电压波形

图6.直流电机转速、电枢电流、励磁电流和电磁转矩波形

（2）当给定值为0时，PWM发生器波形、桥式电路输出电压波形、以及直流电机转速、电枢电流、励磁电流和电磁转矩波形分别如下：

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图7.PWM发生器波形

图8.桥式电路输出电压波形

图9.直流电机转速、电枢电流、励磁电流和电磁转矩波形

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1.3 仿真结果分析

PWM发生器产生脉冲宽度可调、频率一定的方波。其中波1、4相同，2、3相同，切两种波形互补，从而驱动H桥式可逆PWM电路。在PWM波驱动下桥式电路产生脉冲电压，从而给直流电机供电。

当给定为5时，PWM发生器输出占空比为0.75和0.25的两路信号分别作用于桥式H电路，PWM变换器输出占空比为0.75，平均电压为110V，电机转速应为额定空载转速的一半。

当给定为0时，PWM发生器输出占空比都为0.5，PWM变换器输出占空比为0.5此时桥式H型电路输出平均电压为0V，电机稳态转速为0。

当给定为负时，PWM发生器输出占空比为0-0.5和0.5-1，PWM变换器输出占空比0-0.5，平均电压小于0V，电机反转。

图6、9为直流电机在空载时的启动响应曲线。需要说明的是由于想使PWM观察更明显，故将PWM频率设置较小，仅为200Hz，所以转速、电枢电流、电磁转矩的脉动比较大，但并不失仿真的一般性，而且原理更为清楚。 2.单闭环PWM可逆直流调速系统仿真模型

2.1单闭环PWM可逆直流调速系统仿真模型如图7所示：

图10.单闭环PWM可逆直流调速系统仿真模型

2.2单闭环环PWM可逆直流调速系统仿真结果

当给定值为7时，PWM发生器波形、桥式电路输出电压波形、以及直流电机转速、电枢电流、励磁电流和电磁转矩波形分别如下：

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图11.PWM发生器波形输出波形

图12.桥式电路输出电压波形

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图13.直流电机转速、电枢电流、励磁电流和电磁转矩波形

2.3仿真结果分析

上图为直流电机空载时电机的输出响应从PWM发生器输出波形可知，闭环直流调速系统能根据给定于反馈的误差自动调节输出脉冲宽度，调节占空比，从而改变桥式可逆PWM变换器输出的平均电压，从而控制转速。由于比例调节系统是基于当前误差的调节，与历史值无关，是有差调节，故稳态转速下降。其余特性和开环特性一样。

六．实习心得

《运动控制系统》是自动化专业的一门主干专业课程，经过一周的控制系统仿真课程设计的学习和实践，我基本掌握了针对某个电机控制系统功能模块或整个控制系统进行设计与实现，使我能进一步加深对课堂教学内容的理解，了解典型的电机控制系统基本控制原理和结构，掌握基本的调试方法，提高综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和工程实践能力，并初步培养了实事求是的工作作风和撰写科研总结报告的能力。

在仿真的过程中，我遇到了各种各样的问题，比如模块的寻找，参数如何设置等。经过我不懈的努力，通过咨询老师、查询资料、询问同学等各种途径，逐步解决了仿真课程设计中遇到的问题，并按时完成了学习任务。

经过此次实习后，我对matlab软件有了更深的了解，熟悉matlab在控制领域的应用，会用matlab中的各个模块对系统进行仿真，从而加深了自己对所学知识的理解与应用。

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七．参考文献

[1]院毅 陈伯时.电力拖动自动控制系统.机械工业出版社,2009 [2]邹伯敏自动控制理论.北京:清华大学出版社,2009 [3]胡寿松 自动控制理论第五版.北京：科学出版社

[4]孙树朴 李明 王旭光 伍小杰 王勉华 郑征.电力电子技术. 中国矿业大学出版社

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