MATLAB双极式直流PWM可逆调速系统+power system模型库(13)
图5.1.1 直流PWM-M系统主电路的仿真模型如图5.1.3所示。图中H型变流器调用了多功能桥，其参数设为2相桥臂，AB在交流输出段，开关器件为MOSFET。多功能桥模块参数设ABC在交流输出端时本来就是用于逆变，现在用于直流PWM变流时，其驱动电路需要另外设计。设计的双极式驱动控制电路如图5.1.5所示，图中输入端In1接脉宽调制信号Uct,输出端Out1输出4路MOSFET的驱动信号。脉宽调制由两个PWM发生器模块进行，其中上方的PWM发生器产生VT1和VT2的驱动信号，下方的PWM发生器产生VT3和VT4的驱动信号，为了使PWM发生器输出的驱动信号顺序与多功能桥的驱动顺序一致，模型中加入一个选择器模块，调整了脉冲序列。因为MOSFET有导通和关断时间，为了避免上下桥臂的两个管子同时导通和关断，造成桥臂的直通现象，需要有“死时”限制，这里采取的办法是使下方的PWM发生器输入的控制信号为（Uct+0.001），即将Uct略微抬高，使下方的PWM发生器输入信号输出信号变窄一些，这样上下管子就不会同时导通和关断。该PWM驱动信号发生电路经打包后即形成图5.1.3中的PWM分支电路模块。
在主电路模型中控制信号Uct通过互动开关与PWM分支电路模块连接。因此双击互动开关模块就可以选择控制信号Uct和-Uct，控制电动机正转或反转。
图5.1.3 直流PWM-M系统仿真模型
图5.1.5 双极式PWM驱动信号发生电路
5.2双极式控制直流PWM-M可逆调速系统仿真
双极式控制直流PWM-M可逆调速系统的仿真模型如图5.2.1模型在直流PWM-M系统主电路模型（见图5.1.3）基础上增加了转速调节器ASR和电流调节器ACR,ASR和ACR都采用带输出限幅的PI调节器。调节器参数值见图5.2.2所示。
图5.2.1 双极式控制直流PWM-M可逆调速系统仿真模型
转速调节器ASR
放大倍数Kpn设置
电流调节器ACR
放大倍数Kpi设置
图5.2.2调节器参数设置
图5.2.3 直流PWM可逆系统仿真结果
（a） 伺服电动机转速 （b） 电动机电枢电流 （c） 电流给定
（d） 电流调节器输出（一） （e）电流调节器输出（二）
5.3仿真结果分析
双极式控制直流PWM可逆系统的仿真结果如图5.2.3所示。从图中可以看到系统从正转起动至反转运行过程中，转速（见5.2.3a）和电枢电流（见图5.2.3b）对转速给定Un*的响应波形。在仿真中取电流的过载倍数λ=3，因此电动机的正转起动和制动、反转起动过程中始终保持着最大电流12A左右。在正反转转速达到额定值2400r/min后，电流下降为4A左右。图5.2.3c为电流调节器的输出信号Uct，图5.2.3d为Uct信号的局部展开，Uct的波动反映了电流调节器的调节作用，不同电流调节器参数Uct的波动情况不同，Uct的变化是变流器的脉宽随之调整，输出电压值也随着变化，使电流保持不变。
6 总结
毕业设计是大学学习阶段的最后一个学习任务，通过这次比较完整的双极式直流PWM可逆调速系统的设计,我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及使用Matlab仿真软件等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力也得到了提高。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。
虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐，但我的收获却相当丰富。各种系统的适用条件，各种电器元件的选用标准，各种系统的连接方式，以及各个仿真元件的参数设置过程中应该注意的事项，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。当然，在这个过程中，离不开张老师的细心指点与教导，正是由于他的耐心教导，我才顺利的完成了此次毕业设计。而这次毕业设计使我对所学的知识有了新的认识，也使我对自己提出了新的要求。