双闭环DC PWM调速系统设计与Matlab仿真验证：理论与实践

本篇文档是关于“毕业论文：双闭环可逆直流脉宽PWM调速系统设计及MATLAB仿真验证”的课程设计。作者是电力传动专业的杨耀，学号为201020305139，在导师王笑宇的指导下进行。论文主要探讨了直流电机在工业领域的广泛应用，特别是在冶金、机械制造和轻工业中，因其易于速度控制、良好的启停性能和宽范围的平滑调速特性而备受青睐。 直流电机调速控制方法可分为励磁控制和电枢电压控制两种方式。本文研究的重点是双闭环可逆直流PWM调速系统，这是一种精密控制技术，旨在提高直流电机的性能和效率。系统设计分为几个关键步骤： 1. **设计分析**：首先从直流调速系统的原理出发，对双闭环结构进行深入剖析，强调其在控制系统中的优越性。 2. **主电路设计**：这部分涉及系统的核心电力转换部分，如何设计能够实现PWM（脉宽调制）的电路，以优化电机性能。 3. **电流调节器参数计算**：为了确保精确的电流控制，电流调节器的参数选择和计算至关重要，这关系到系统的动态响应和稳定性。 4. **信号产生电路**：设计电路以产生调制信号，以驱动功率开关元件如GTR（门极可关断晶闸管），控制电流的通断。 5. **GTR驱动电路原理**：这部分介绍驱动电路如何将PWM信号转化为实际的电机控制信号，确保功率器件可靠工作。 6. **辅助回路设计**：包括滤波、保护和监测电路，以提供系统所需的稳定性和安全性。 7. **转速给定电路**：如何设计电路来接收和处理来自外部或控制系统的目标转速指令。 8. **转速检测设计**：确保电机实际运行速度的准确测量，是闭环控制的基础。 9. **MATLAB仿真设计**：通过计算机模拟软件MATLAB，构建双闭环调速系统的仿真模型，以验证设计的正确性和性能。 10. **仿真结果与分析**：展示MATLAB仿真的具体结果，包括性能指标、稳态和动态响应等，并对结果进行深入解读和评估。 11. **总结**：论文最后总结研究成果，可能包括对未来改进的建议和该技术在实际应用中的潜力。 12. **参考文献**：列出在整个研究过程中引用的学术资源，体现了作者的研究基础和深度。 这篇论文深入探讨了双闭环可逆直流PWM调速系统的设计过程，通过MATLAB仿真验证了设计的有效性，对于提升直流电机在工业领域的应用有着重要的理论和实践意义。