基于simulink直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)開(kāi)題報(bào)告

1、Xxxx大學(xué)本科畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告基于Simulink的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制仿真研究學(xué) 號(hào)： xxx 姓 名： 導(dǎo) 師： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 日 期： 目 錄一、選題依據(jù)、目的和意義二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)三、研究的主要內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方法四、目標(biāo)，主要特色及工作進(jìn)度五、主要參考文獻(xiàn)一、選題依據(jù)、目的和意義直流電機(jī)分為有刷和無(wú)刷兩種，無(wú)刷直流電機(jī)（BLDCM）是在有刷直流電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的，但它的驅(qū)動(dòng)電流是不折不扣的交流；無(wú)刷直流電機(jī)又可以分為無(wú)刷速率電機(jī)和無(wú)刷力矩電機(jī)。一般地，無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流有兩種，一種是梯形波（一般是“方波”），另一種是正弦波。有時(shí)候把前一種叫直流無(wú)刷電機(jī)，后一種叫交流伺服

2、電機(jī)，確切地講是交流伺服電動(dòng)機(jī)的一種。無(wú)刷直流電機(jī)在重量和體積上要比有刷直流電機(jī)小的多，相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以減少4050左右。由于永磁材料的加工問(wèn)題，致使無(wú)刷直流電機(jī)一般的容量都在100kW以下。這種電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好，調(diào)速范圍廣，壽命長(zhǎng)，維護(hù)方便噪聲小，不存在因電刷而引起的一系列問(wèn)題，所以這種電動(dòng)機(jī)在控制系統(tǒng)中有很大的應(yīng)用潛力。1.1選題依據(jù)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)因卓越的性能和不可替代的技術(shù)優(yōu)勢(shì)倍受人們的關(guān)注,特別是自70年代后期以來(lái)伴隨著永磁材料技術(shù)、計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)等支撐技術(shù)的快速發(fā)展及微電機(jī)制造工藝水平的不斷提高,無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)在高性能中、小伺服驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用并日趨占據(jù)主

3、導(dǎo)地位。隨著無(wú)刷直流電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大,要求控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易、成本低廉、控制算法合理。建立無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型,可以有效的節(jié)省控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)間,及時(shí)驗(yàn)證系統(tǒng)的控制算法,同時(shí)可以充分利用計(jì)算機(jī)仿真的優(yōu)越性,很方便的改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),加入不同的擾動(dòng)和參數(shù)變化,可以更好的考察系統(tǒng)在不同結(jié)構(gòu)和不同工況下的靜、動(dòng)特性。因此如何建立無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型成為迫切需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。1.2目的和意義無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)具有體積小、重量輕、效率高、慣量小和控制精度高、無(wú)滑動(dòng)接觸和換相火花、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)及噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、伺服控制、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、電動(dòng)汽車、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備和家用電

4、器等方面都獲得了廣泛應(yīng)用。隨著無(wú)刷直流電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，要求控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易、成本低廉、控制算法合理、開(kāi)發(fā)周期短。通過(guò)建立有效的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)仿真模型，可以節(jié)省控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)間，及時(shí)驗(yàn)證施加于系統(tǒng)的控制算法，觀察系統(tǒng)的控制輸出，具有十分重要的意義。二、無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)由于直流電動(dòng)機(jī)具有極好的運(yùn)動(dòng)性能和控制特性，盡管它不如交流電動(dòng)機(jī)那樣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、制造方便、維護(hù)容易，但是長(zhǎng)期以來(lái)，直流調(diào)速系統(tǒng)一直占據(jù)壟斷地位。當(dāng)然，近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展快，在許多場(chǎng)合正逐漸取代直流調(diào)速系統(tǒng)。但是就目前來(lái)看，直流調(diào)速系統(tǒng)仍然

5、是自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。在我國(guó)許多工業(yè)部門，如軋鋼、礦山采掘、海洋鉆探、金屬加工、紡織、造紙以及高層建筑等需要高性能可控電力拖動(dòng)場(chǎng)合，仍然廣泛采用直流調(diào)速系統(tǒng)。而且，直流調(diào)速系統(tǒng)在理論和實(shí)踐上都比較成熟，從控制技術(shù)角度來(lái)看，它又是交流調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此加強(qiáng)對(duì)直流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展有利于更進(jìn)一步發(fā)展交流調(diào)速系統(tǒng)，促進(jìn)調(diào)速系統(tǒng)的進(jìn)一步完善。 根據(jù)直流電機(jī)的工作基本原理，由直流電機(jī)的機(jī)械特性方程 可知直流調(diào)速方法有三種：（1）改變電樞回路電阻。該方法的優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是效率低。因此，該方法適于小功率直流電機(jī)、開(kāi)環(huán)控制且僅能有級(jí)調(diào)速。一般應(yīng)用于電動(dòng)玩具中。（2）改變電動(dòng)機(jī)主磁通。該方法的優(yōu)點(diǎn)是

6、能夠?qū)崿F(xiàn)平滑調(diào)速；缺點(diǎn)是調(diào)速范圍小而且通常是配合調(diào)壓調(diào)速在基速以上作小范圍的升速?，F(xiàn)已很少單獨(dú)使用，通常以非獨(dú)立控制勵(lì)磁的方式出現(xiàn)。（3）調(diào)節(jié)電樞供電電壓U。改變電樞電壓主要從額定電壓往下降低電樞電壓，從電動(dòng)機(jī)額定向下變速，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法。對(duì)于要求在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)平滑調(diào)速的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，這種方法最好。可調(diào)的直流電源有以下三種：旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組：用交流電動(dòng)和直流發(fā)電機(jī)組成機(jī)組以獲得可調(diào)的流電源。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以在許的轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)四象限運(yùn)行，缺點(diǎn)設(shè)備多、體積大、費(fèi)用高、效率低安裝須打地基、運(yùn)行有噪聲、維護(hù)方便，50年代廣泛使用，今天很少用。靜止式可控整流器：用靜止可控整流器，如晶閘管可控整流器以獲得

7、可控直流電壓。直流斬波器和脈寬調(diào)制變器：以恒定直流電源供電，用直流波器和脈寬調(diào)制變換器獲得可控的平電壓。比較上面三種直流調(diào)速方法可看出，改變電阻調(diào)速缺點(diǎn)很多，目前很少使用，僅在一些起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)及電車等調(diào)速性能要求不高或低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不長(zhǎng)的傳動(dòng)系統(tǒng)中采用。弱磁調(diào)速范圍不大，往往是和調(diào)壓調(diào)速配合使用，做額定轉(zhuǎn)速以上作小范圍升速。因此自動(dòng)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往以調(diào)壓調(diào)速為主，必要時(shí)把調(diào)壓調(diào)速和弱磁調(diào)速配合使用。下面具體列舉幾種當(dāng)今正在使用和不斷發(fā)展的直流電機(jī)的主流調(diào)速方法晶閘管電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。 1、開(kāi)環(huán)晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)原理如圖1所示。速度指令電位器發(fā)出的指令，經(jīng)過(guò)脈沖觸發(fā)生成電路產(chǎn)生晶閘管整流器的調(diào)

8、相信號(hào)，改變直流電機(jī)電樞端電壓，達(dá)到調(diào)節(jié)電機(jī)速度的目的。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是不能同時(shí)滿足調(diào)速范圍和靜差率的要求，機(jī)械特性軟，調(diào)速范圍窄。應(yīng)用于靜差率要求不高的無(wú)級(jí)調(diào)速場(chǎng)合。圖1 開(kāi)環(huán)晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)原理圖2、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)原理如圖2所示。轉(zhuǎn)速反饋電壓與轉(zhuǎn)速指令電壓相比較形成偏差電壓，偏差電壓經(jīng)放大作為晶閘管觸發(fā)脈沖生成電路的輸入信號(hào)，后與開(kāi)換電路相同。該方法的優(yōu)點(diǎn)是：與開(kāi)環(huán)系統(tǒng)相比，機(jī)械特性較硬、靜差率較小、一定靜差率的調(diào)速范圍提高了；缺點(diǎn)是起動(dòng)和堵轉(zhuǎn)電流過(guò)大，對(duì)電機(jī)換向不利、對(duì)晶閘管不利。改進(jìn)提高措施：加偏差調(diào)節(jié)器或限流措施。目前，有三種改進(jìn)措施：增加電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)電壓負(fù)反

9、饋代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)、以電壓負(fù)反饋加電流補(bǔ)償控制代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋。（1）兩種電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)（2）電壓負(fù)反饋代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)為什么用電壓負(fù)反饋代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋？因?yàn)檗D(zhuǎn)速負(fù)反饋需要測(cè)速發(fā)電機(jī)，而測(cè)速發(fā)電機(jī)的安裝維護(hù)比較困難，另外反饋信號(hào)中含有交流成分，會(huì)給調(diào)試和運(yùn)行帶來(lái)麻煩。對(duì)調(diào)速指標(biāo)要求不高的系統(tǒng)，可以考慮電壓負(fù)反饋代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋。（3）以電壓負(fù)反饋加電流補(bǔ)償控制代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)電壓負(fù)反饋代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能不如轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的性能，若采取一些措施，如增加電流正反饋補(bǔ)償控制，可以使該系統(tǒng)調(diào)速性能接近轉(zhuǎn)速負(fù)

10、反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的性能。圖2 轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)原理圖3、轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)系統(tǒng)原理圖如圖3所示。直流電機(jī)雙閉環(huán)（電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)）調(diào)速系統(tǒng)是一種當(dāng)前應(yīng)用廣泛，經(jīng)濟(jì)，適用的電力傳動(dòng)系統(tǒng)。它具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)。我們知道反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)具有良好的抗擾性能，它對(duì)于被反饋環(huán)的前向通道上的一切擾動(dòng)作用都能有效的加以抑制。采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和PI調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無(wú)靜差。但如果對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能要求較高，例如要求起制動(dòng)、突加負(fù)載動(dòng)態(tài)速降小等等，單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿足要求。這主要是因?yàn)樵趩伍]環(huán)系統(tǒng)中不能完全按照需要來(lái)控制動(dòng)態(tài)過(guò)程的電流或轉(zhuǎn)矩。在

11、單閉環(huán)系統(tǒng)中，只有電流截至負(fù)反饋環(huán)節(jié)是專門用來(lái)控制電流的。但它只是在超過(guò)臨界電流值以后，強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔孟拗齐娏鞯脹_擊，并不能很理想的控制電流的動(dòng)態(tài)波形。在實(shí)際工作中,我們希望在電機(jī)最大電流受限的條件下，充分利用電機(jī)的允許過(guò)載能力，最好是在過(guò)度過(guò)程中始終保持電流（轉(zhuǎn)矩）為允許最大值，使電力拖動(dòng)系統(tǒng)盡可能用最大的加速度起動(dòng)，到達(dá)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，又讓電流立即降下來(lái)，使轉(zhuǎn)矩馬上與負(fù)載相平衡，從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。這時(shí)，啟動(dòng)電流成方波形，而轉(zhuǎn)速是線性增長(zhǎng)的。這是在最大電流（轉(zhuǎn)矩）首相的條件下調(diào)速系統(tǒng)所能得到的最快的起動(dòng)過(guò)程。實(shí)際上，由于主電路電感的作用，電流不能突跳，為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下最快啟動(dòng)，關(guān)鍵是要獲得

12、一段使電流保持為最大值得恒流過(guò)程，按照反饋控制規(guī)律，電流負(fù)反饋就能得到近似的恒流過(guò)程。問(wèn)題是希望在啟動(dòng)過(guò)程中只有電流負(fù)反饋，而不能讓它和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋同時(shí)加到一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入端，到達(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又希望只要轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，不在*電流負(fù)反饋發(fā)揮主作用，因此我們采用雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。這樣就能做到既存在轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋?zhàn)饔糜帜苁顾鼈冏饔貌煌碾A段。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，需要設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，二者之間實(shí)行串級(jí)連接，即把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在里面，叫內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外面，叫

13、外環(huán)。這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。圖3 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)4、三環(huán)調(diào)速系統(tǒng)在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在電流環(huán)內(nèi)再加電流變化率內(nèi)環(huán)或電壓內(nèi)環(huán)構(gòu)成兩種三環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。增加了電流變化率內(nèi)環(huán)，提高了電流環(huán)的響應(yīng)速度，使起動(dòng)過(guò)程的轉(zhuǎn)速和電流更接近理想波形，進(jìn)一步改善了電機(jī)的起動(dòng)性能。5、晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的可逆線路前面的調(diào)速系統(tǒng)均未考慮電機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題。考慮可逆問(wèn)題使晶閘管電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步完善。電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)方法有兩種：電樞反接可逆線路和勵(lì)磁反接可逆線路。其中，電樞反接可逆線路有如下三種實(shí)現(xiàn)方法：用接觸器切換的可逆線路、用晶閘管開(kāi)關(guān)切換的可逆線路、兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆線路。勵(lì)磁反接

14、可逆線路也有三種實(shí)現(xiàn)的方法：用接觸器切換的可逆線路、用晶閘管開(kāi)關(guān)切換的可逆線路、兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆線路。用接觸器切換的可逆線路的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)是如果接觸起頻繁切換，其動(dòng)作噪聲大，壽命短；動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)（幾秒），適應(yīng)于不經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的機(jī)械。用晶閘管開(kāi)關(guān)切換的可逆線路的優(yōu)點(diǎn)是線路簡(jiǎn)單，可靠性較高。缺點(diǎn)是需要四個(gè)耐壓和容量都較高的開(kāi)關(guān)晶閘管，并不經(jīng)濟(jì)，常用于中小容量的拖動(dòng)系統(tǒng)。兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆線路的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、切換迅速，缺點(diǎn)是兩組晶閘管不能同時(shí)處于整流狀態(tài)，否則將造成電源短路，因此該系統(tǒng)對(duì)控制電路提出了嚴(yán)格要求，適用于要求經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械。三相橋式可逆線路在反向過(guò)程的性能

15、和環(huán)流方面存在問(wèn)題。反向過(guò)程主要在于制動(dòng)過(guò)程和反向起動(dòng)過(guò)程。環(huán)流在于存在直流平均環(huán)流、瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流。為了解決上述兩方面的問(wèn)題，產(chǎn)生了多種控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，總的來(lái)說(shuō)可以分為兩種：有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)、無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)。6、有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)（1）有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)之一用正反組配合工作制消除直流平均環(huán)流；用環(huán)流電抗器減小瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流；用剩余的少許脈動(dòng)環(huán)流改善低速機(jī)械性能，防止電流斷續(xù)。（2）有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)之二當(dāng)主回路電流斷續(xù)時(shí)采用正組控制角小于反組逆變角的控制方式；當(dāng)主回路電流連續(xù)時(shí)采用正組控制角大于反組逆變角的控制方式。7、無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)（1）無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)之一：邏輯控制無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系

16、統(tǒng)這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是省掉了四個(gè)環(huán)流電抗器；既無(wú)直流平均環(huán)流又無(wú)瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流，可靠性高，它的缺點(diǎn)是反向過(guò)程慢、電流不平滑。常應(yīng)用于反向過(guò)程平滑性不高，可靠性要求高的大型系統(tǒng)。（2）無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)之二：邏輯選觸無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)利用電子模擬開(kāi)關(guān)進(jìn)行選觸的無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了一套控制器和觸發(fā)裝置。從簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、提高系統(tǒng)性能出發(fā)，人們采取了一些措施，得到了其他形式的控制方式。（3）無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)之三:錯(cuò)位控制無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)該系統(tǒng)的原理是借助于兩組觸發(fā)脈沖的錯(cuò)位來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)環(huán)流。正組控制角+反組逆變角=360度或300度，初始相位整定在180度或150度。系統(tǒng)原理如圖4所示。圖4

17、 錯(cuò)位控制無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)原理圖由以上發(fā)展過(guò)程可知，首先直流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程是一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從開(kāi)環(huán)到閉環(huán)、從單環(huán)到多環(huán)、從單向調(diào)速到可逆調(diào)速的不斷豐富完善的過(guò)程。發(fā)展過(guò)程如圖5所示。不僅存在從單一調(diào)速方式向多種調(diào)速方式的縱向發(fā)展過(guò)程，而且每一種調(diào)速系統(tǒng)本身也都在發(fā)展完善之中。如開(kāi)環(huán)閉環(huán)、單閉環(huán)、雙閉環(huán)、三環(huán)、有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)和無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)都在不斷的完善和發(fā)展之中。單閉環(huán)不僅是轉(zhuǎn)速閉環(huán)一種，根據(jù)應(yīng)用要求不同可以采用電壓負(fù)反饋、電流補(bǔ)償?shù)忍娲胧Ｓ协h(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)目前有兩種，無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)目前有三種，它們都在不斷完善和發(fā)展之中。其次，直流調(diào)速系統(tǒng)的產(chǎn)生與發(fā)展都與其他學(xué)科存在緊

18、密聯(lián)系。第一它與電機(jī)學(xué)有緊密地聯(lián)系，因?yàn)閷?duì)于調(diào)速來(lái)說(shuō)，電機(jī)是控制對(duì)象，對(duì)控制對(duì)象的研究越深入控制效果才會(huì)越好。第二與半導(dǎo)體變流技術(shù)的發(fā)展密不可分，電力電子技術(shù)元器件的性能越好可供選擇的種類越多，調(diào)速系統(tǒng)的性能才會(huì)越好。微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，尤其是微控制器的發(fā)展為直流調(diào)速系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展插上了翅膀。微控制器在這里的應(yīng)用，改變了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，改變了傳感元件的檢測(cè)技術(shù)，并且使各種先進(jìn)控制算法得以實(shí)現(xiàn)。任何設(shè)計(jì)都不是終極設(shè)計(jì)，都在隨著其他科技的發(fā)展而不斷完善。圖5 直流調(diào)速方法分類圖三、研究的主要內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方法論文首先研究直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的工作原理及控制系統(tǒng)的脈寬調(diào)速控制原理，對(duì)三相繞組直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)主回路的控制方案分析對(duì)比后，確定本課題所采用的控制方案。通過(guò)對(duì)直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的理論分析，建立了直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，在轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)調(diào)速的基礎(chǔ)上對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，結(jié)合直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)系統(tǒng)采用雙閉環(huán)控制，速度環(huán)為PI控制，電流環(huán)采用滯環(huán)電流控制，對(duì)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)及其控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并且基于simulink建立了仿真模型，通過(guò)仿真結(jié)果對(duì)三環(huán)控制系統(tǒng)的調(diào)速性能進(jìn)行驗(yàn)證。四、主要特點(diǎn)及工作進(jìn)度安排4.1主要特點(diǎn)本文在分析無(wú)刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型