位置随动系统设计

位置随动系统的设计

摘 要

根据现代直流伺服控制的基本结构，分析设计了功率转换电路、控制电路、驱动电路、保护电路以及辅助电源等各组成部分。文章介绍了直流PWM伺服驱动装置控制原理及特点，PWM系统工程中的有关问题，以及系统静，动态性能设计计算。采用H型双极模式PWM控制变换电路的设计方法，在功率变换电路中使用了GTR开关管等大功率元器件，在控制电路中使用恒频波形发生器，脉宽调制器等控制芯片，采用了电压型PWM及电流型PWM控制模式，构成位置，电压，电流，三闭环反馈控制系统。

关键词：位置随动系统；PWM；校正。

目 录

摘要Ⅰ

Abstract .Ⅱ

绪论 .1

第1章  PWM功率转换电路的设计.3

1.1 伺服系统对PWM驱动装置的要求3

1.2 功率转换电路形式的选择4

1.2.1 H型双极模式PWM控制原理4.

1.3 功率转换电路主要器件的选取6

1.3.1 PWM功率转换用GTR.6

1.3.2 三极管的工作特性7

1.3.3 GTR存储时间对PWM系统的影响8

1.3.4 GTR的损坏和保护9

1.3.5 GTR的二次击穿损坏9

1.3.6 GTR的暂态保护10

1.4 功率转换电路供电电源的设计10

1.4.1 磊升电压对功率转换电路以及供电电源的影响10

第2章PWM系统控制电路的分析与设计12

2.1 脉宽调制器的一般特性极其电路12

2.2 恒频波形发生器12

2.3 脉宽调制器13

2.4 脉冲分配逻辑延时电路14

2.5 保护电路14

2.6 基极驱动电路14

2.7 PWM开关频率的选取原则.15

2.8 控制作用的辅助装置16

2.9 伺服检测装置的确定16

2.9.1 速度控制系统测量装置的选择17

2.9.2 位置控制系统测量装置的选择18

2.10 校正网络和调节器补偿形式的选取.20

2.10.1 串联校正.20

        2.10.2 并联校正.21

2.10.3 引入积分.22

2.10.4 引入微分.22

2.10.5 偿不稳定零（极）点.23

2.10.6 反馈校正.23

2.10.7 抑制干扰.23

2.10.8 实现动态特性的拟合.23

2.10.9 复合控制.24

第3章 多环控制系统的分析与参数计算.24

3.1 电流环设计26

3.2 速度环设计29

3.2.1转速调节器的结构选择与实现.29

3.3位置环设计.33

第4章　　系统的MATLAB仿真分析37

4.1双闭环调速系统仿真方法的论证.37

4.2电流环的MATLAB仿真与分析37

4.3转速环的MATLAB仿真41

第5章  直流稳压电源的设计.45

5.1 电源的设计.45

结论48

致谢50

参考文献51