1、基于PWM的直流电机闭环调速系统的设计（电流、转速双闭环理论基础 比较有参考价值）.pdf

对直流电机转速、电流双闭环调速系统进行了研究，并对一种基于脉宽调制 (PWM)装置的双闭环调速系统进 行 了转速、电流调节器的工程设计，最后应用MATLAB／sIMuuNK仿真软件对系统的工程设计进行 了仿真， 给出仿真波形。通过对仿真结果的分析来调整工程设计中的参数 ，验证了设计的系统基本满足指标要求。 【直流电机双闭环调速系统】是电力传动领域中一种重要的控制策略，它结合了速度控制和电流控制，以提高系统的稳定性和动态响应。本文主要介绍了一种基于PWM（脉宽调制）技术的直流电机双闭环调速系统设计，该系统采用微控制器进行数字化控制，具有结构简单、性能稳定等优点。 **PWM调速原理**： PWM技术是通过调节脉冲宽度来控制直流电机的转速。单片机生成的脉冲信号经过分频和运算放大器调理后，转化为适合功率场效应管驱动的PWM信号。功率场效应管的导通和关断时间比例（占空比k）决定了输出直流电压脉冲的宽度，进而改变电机的平均电枢电压，从而实现调速。在PWM调速系统中，电源电压保持不变，电枢电压平均值U0依赖于占空比k的大小，通过调整k可实现电机速度的精确控制。 **速度、电流双闭环原理**： 双闭环调速系统由速度环和电流环组成，其中速度环为外环，负责确保调速精度，采用速度负反馈方式。速度给定信号与实际速度反馈信号经PI调节器比较后，输出信号作为电流环的给定输入。电流环（通常为PID调节器）根据这个给定信号和实际电流检测值进行调节，生成控制PWM的信号。这种设计使得电机能根据速度偏差快速调整转矩，保证快速响应，而在接近目标速度时，转矩会自动减小，减少超调，实现静态无差调速。 **系统设计与仿真**： 文中提到的系统设计采用了MATLAB/Simulink软件进行仿真，通过仿真波形分析来调整工程设计中的参数，以验证设计的正确性和满足指标要求。这种仿真方法能够预估系统的动态性能，优化控制策略，确保在实际应用中的可靠性和效率。 **总结**： 基于PWM的直流电机双闭环调速系统结合了现代数字控制技术与经典的闭环控制理论，通过精确的PWM调制实现电机速度的精确控制，同时利用速度和电流的双环反馈保证系统的快速响应和稳定性。这种设计方法克服了传统模拟控制系统的不足，提高了直流电机调速系统的性能，适用于对精度和响应速度有较高要求的场合。