PWM调速电机控制系统与相关技术解析

该资源是一份关于直流拖动的课件，主要讲解电机控制系统的基本概念、相关学科以及其中的关键技术，如电机学、电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术。 正文: 电机两端的平均电压在电机控制系统中起着至关重要的作用。在描述中提到的 PWM（脉宽调制）波形的占空比（ton/T）直接影响电机的平均电压。占空比是指在一个周期内PWM高电平时间与总周期时间的比例，它决定了电机获得的能量大小。通过调整占空比，可以从0到1（不包括1）范围内连续调节电机的转速。公式(1-18)给出了PWM电压系数γ等于占空比ρ，这表明电机两端的实际电压 Ud 与理想电压 Us 的比例关系可以通过改变PWM波形的占空比来控制。 电机学作为运动控制的基础，电动机的特性和结构对控制系统的设计至关重要。不同的电机类型，如直流电机、交流电机，其控制策略和性能指标各有特点。新型电机技术的发展不断推动运动控制系统的创新。 电力电子技术是连接控制系统和电机之间的桥梁，它负责将电源转换为电机所需的可控电压和电流。例如，PWM技术就是一种常用的电力电子控制手段，可以有效调节电机的转速和扭矩。随着新型电力电子器件的发展，如IGBT、SiC和GaN等，可以提供更高效、更高质量的电机供电，进一步提升系统性能。 微电子技术的进步显著影响了运动控制系统的硬件设计。微处理器和单片机的使用使得控制算法的实现更加便捷，同时也提高了系统的可靠性和控制精度。它们能够处理复杂的计算任务，实现如PID控制、模型预测控制等先进控制策略。 计算机控制技术作为系统的控制核心，不仅提供了强大的数据处理能力，还支持对象参数识别、控制参数自整定、自学习控制以及故障诊断等功能。计算机控制技术的运用极大地扩展了运动控制系统的功能和适应性，使其能够应对各种复杂工况和动态变化。 电机两端的平均电压调节是通过PWM的占空比实现的，而电机学、电力电子技术、微电子技术和计算机控制技术则是构建和优化运动控制系统的关键要素。这些技术的相互融合和发展，不断推动了运动控制领域的进步，满足了工业生产和科学技术对控制系统日益复杂的需求。