1、湖北理工學院計算機仿真技術考試答卷設計名稱：直流PWM-M可逆調速系統專業：電氣工程及其自動化.下載可編輯.學號：學生姓名：Us湖北周本工學院電氣學院直流RWM-M可逆調跡系統%!1.H上電路的仿真一VT3“電力場效應晶體管VT14和四個續流膏VD14成H型連接組成。當VT1和VT4導直面PWM-M調速系統的主電路組成如圖1所示，主電路由4H向電流i2反物D2VT14的驅動位§/勺調制原理如圖2所通時，有壬向電流i1通過山M般任，電動機正轉；當VT2不I通過電動機皿軍仲機示，在三角波與控制信號Uct相交時，分別產生驅動信號Ub1、Ub4和Ub2、Ub3。圖1直流PWM-M系統主電路.

2、下載可編輯.圖2直流PWM調制圖1直流PWM-M系統主電路的仿真模型如圖3所示。圖中H型變流器調用了多功能橋(UniversalBridge),其參數設為兩相橋臂，AB在交流輸出端，開關器件為MOSFET(見圖4)。多功能橋模塊參數設ABC在交流輸出端時本來就是用于逆變，現在用于直流PWM變流時，其驅動電路需另需設計。設計的雙極式驅動控制電路如圖5所示，圖中輸入端In1接脈寬調制信號Uct,輸出端Out1輸出4路MOSFET的驅動信號。脈寬調制由兩個PWM發生器(PWMGenerator)模塊進行，其中上方的PWM發生器產生VT1和VT2的驅動信號，下方的PWM發生器產生VT3和VT4的驅動信

3、號，為了使PWM發生器輸出的驅動信號順序與多功能橋的驅動順序一致，模型中加入一個選擇器模塊(Selector),調整了秒沖序列。因為MOSFET有導通和關斷時間，為了避免上下橋臂的兩個管子同時導通和關斷，造成橋臂的直通現象，需要有死時”限制，這里采取的辦法是使下方的PWM發生器輸入的控制信號為(Uct+0.001)，即將Uct略為抬高，使下方的PWM發生器信號變窄一些，這樣上下兩個管子就不會同時導通和關斷。圖3直流PWM-M系統仿真模型圖4多功能橋參數對話框.下載可編輯.圖5雙極式PWM驅動信號發生電路在主電路模型中控制信號Uct通過互開關與PWM分支模塊連接，因此雙擊互動開關模塊就可以選擇控

4、制信號Uct和-Uct,控制電動機的正轉或反轉。2受限單極式直流PWM可逆調速系統的仿真受限單極式直流PWM可逆調速系統的仿真模型如圖6所示，模型在直流PWM-M系統主電路模型的基礎上增加了轉速調節器ASR和電流調節器ACR,ASR和ACR都采用帶輸出限幅的PI調節器（圖7）。模型參數設置如表1:.下載可編輯.圖6受限單極式直流PWM-M可逆調速系統模型圖7轉速調節器ASR和電流調節器ACR表1直流PWM可逆調速系統調節器參數參數轉速調節器ASR電流調節器ACR放大倍數kpp23.535.6積分時間常數ki0.520.003調節器輸出限幅±10士0.98轉速反饋系數aAlpha=0.

5、0047電流反饋系數PBeta=0.83受限單極式控制在正轉時VT1起PWM控制，VT4始終處于到通過狀態，而VT2和VT3關斷,在反轉時VT2作PWM控制,VT3始終處于到通過狀態,而VT1和VT4關斷。因此在正反轉中,H橋的4個開關管中只有一個管子（VT1或VT2）處于PWM開關狀態，其他三個管子狀態不變（恒通或恒關），這樣不僅避免了H橋上下橋臂開關管的直通可能，也減少了管子的損耗，所以受限單極式是直流PWM-M調速系統的常用方案。受限單極式直流PWM-M可逆調速的仿真模型的控制器PWM結構如圖8所示，控制端有兩個輸入端，其中In1來自電流調節器，另一個輸入端In2連接.下載可編輯.轉速給

6、定,兩個比較器CompareToZero用于判斷轉速給定的方向,當轉速給定的信號滿足比較條件時,CompareToZero輸出為1”，該1”，信號控制觸發器(EnableSymteml或EnableSymtem2),使PWGenerator輸出的脈沖可以通過，發別出發開關器件VT1和VT2。并且在轉速給定為正時，比較器CompareToZero輸出為1：是VT4導通，在轉速給為負時，比較器CompareToZero輸出為0”，VT4處于關斷狀態；比較器CompareToZero1的作用與此相同,用于控制VT3的通斷。模型的參數設置如下,仿真算法用ode45。圖8受限單極式PWM結構圖9為電動機從正轉到反轉(1.7s時人為把開關從+10打到一10)的過程中H橋4個開關器件的電流波形，ivt1中電流在時間1.7s前的正向電流是正轉時通過VT1的電流，1.7s后的電流是反轉時通過二極管VD1的續流電流。ivt2中電流在時間1.7s前的正向電流是正轉時通過VD2的電流，1.7s后的電流是反轉時通過二極管VT2的續流電流。ivt4反應了正轉時VT1