运动控制系统工程教学课件ppt作者曾毅第4章可逆调速控制系统及脉宽调制电路运动控制系统工程451课件.ppt

本讲主要内容： 第4.5节 直流脉宽调速控制系统及其控制系统仿真 （直流伺服调速控制系统及其控制系统仿真） 当生产工艺提出比较高的随动性能要求时，晶闸管－电动机系统中的平波电抗器的存在限制了控制系统随动性能的提高。 平波电抗器能否省去？什么控制技术可不使用平波电抗器呢？ 当生产工艺提出比较高的随动性能要求时，晶闸管－电动机系统中的平波电抗器的存在限制了控制系统随动性能的提高。 平波电抗器能否省去？什么控制技术可不使用平波电抗器呢？ 当给定值不变时，都期望所控制的直流电动机的电枢电流不波动，更不希望电枢电流断续。由于可控整流的波形是脉动的，所以要增加平波电抗器。 当导通角比较小，平波电抗器也不能使电流继续连续。 解决的方法是增加单位周期内的波头数目！ 人们经过长期的生产实践和科学实验发现可控整流器在每个周期内的波头数目的多少直接影响着控制系统的复杂程度和性能的优劣。 人们经过长期的生产实践和科学实验发现可控整流器在每个周期内的波头数目的多少直接影响着控制系统的复杂程度和性能的优劣。 人们经过长期的生产实践和科学实验发现可控整流器在每个周期内的波头数目的多少直接影响着控制系统的复杂程度和性能的优劣。 每个周期内的波头数目越高, 在平均电流相同的情况下，不但电流的波动性变小，而且负载轻时也不会出现电流断续的现象。这样既能省去主电路的平波电抗器，又能提高电动机的调速范围。 人们还发现：每个周期内的波头数目越高，失控时间就越短，快速响应性能也就越好，动态抗扰能力也就越强。控制系统结构也就越简单，控制系统的稳定性也就越好。 要想实现这种目标，人们自然就想到了大功率晶体管，因为只有大功率晶体管才具有开关频率高、导通电流大的功能。 人们经过长期的生产实践和科学实验发现可控整流器在每个周期内的波头数目的多少直接影响着控制系统的复杂程度和性能的优劣。 每个周期内的波头数目越高, 在平均电流相同的情况下，不但电流的波动性变小，而且负载轻时也不会出现电流断续的现象。这样既能省去主电路的平波电抗器，又能提高电动机的调速范围。 人们还发现：每个周期内的波头数目越高，失控时间就越短，快速响应性能也就越好，动态抗扰能力也就越强。控制系统结构也就越简单，控制系统的稳定性也就越好。 要想实现这种目标，人们自然就想到了大功率晶体管，因为只有大功率晶体管才具有开关频率高、导通电流大的功能。 第4.5节 直流脉宽调速控制系统及其控制系统仿真 4.5.1 脉宽调制主电路的形成过程 要想实现这种目标，人们自然就想到了大功率晶体管，因为只有大功率晶体管才具有开关频率高、导通电流大的功能。 用大功率开关管怎样制造出我们所希望的波形呢？ 第4.5节 直流脉宽调速控制系统及其控制系统仿真 4.5.1 脉宽调制主电路的形成过程 要想实现这种目标，人们自然就想到了大功率晶体管，因为只有大功率晶体管才具有开关频率高、导通电流大的功能。 用大功率开关管怎样制造出我们所希望的波形呢？ 第4.5节 直流脉宽调速控制系统及其控制系统仿真 4.5.1 脉宽调制主电路的形成过程 第4.5节 直流脉宽调速控制系统及其控制系统仿真 4.5.1 脉宽调制主电路的形成过程 第4.5节 直流脉宽调速控制系统及其控制系统仿真 4.5.1 脉宽调制主电路的形成过程 第4.5节 直流脉宽调速控制系统及其控制系统仿真 脉宽调速系统和前几章讨论的晶闸管相控整流装置供电的直流调速系 统之间的区别主要在主电路和PWM (Pulse Width Modulation)控制电路， 至于闭环控制系统以及静、动态分析和设计，基本上都是一样的，不必重 复论述。因此本节研究重点是：脉宽调制变换器和PWM控制电路的内部 结构、组成和工作原理 。 第4.5节 直流脉宽调速控制系统及其控制系统仿真 4.5.2 脉宽调制变换器的工作原理及构造过程 PWM变换器的作用是：用PWM调制的方法，把恒定的直流电源电 压调制成开关频率一定、宽度可变的脉冲电压系列，从而可以改变平均 输出电压的大小