就为。信号的占空比为。设电源电压为，那么电枢电压的平均值为双闭环直流电动机数字调速系统设计定义负载电压系数为那么当为常数时，改变为高电平的时间，也就改变了占空比，从而达到了改变的目的。在之间变化，因此在之间变化。如果我们联系改变，那么便可以实现电机正向的无级调速。当时此时电机的转速为当时，为正，电机正转当时电机正转全速运行。五单片机小系统设计键盘显示接口选用可编程键盘显示器接口芯片。它能接收和识别来自键盘阵列的输入数据并完成预处理，还能显示数据和对数码显示器件进行自动扫描控制。是实现与键盘数码显示器之间进行信息交换的种专用芯片。与为，则转换得到的信号的分辨率为，即计数值为时，对应的信号占空比为，功率放大器的输出电压为计数值为时，对应信号的占空比为，功率放大器的输出电压为计数值为时，制数码，电流反馈回路反馈系数为，则已知晶体管功率放大器的工作频率为，工作方式为型双极性，直流电源电压为，设定用来直接生成信号的计数器的时钟脉冲频率看作是转速调节系统中的个环节，再设计转速调节器图。直流双闭环调速原理图图。电流环结构图双闭环直流电动机数字调速系统设计电流环的参数设计最大允许电流电枢电流范围为，转换为位二进电极发射极反向击穿电压调节器参数设计系统设计的般原则按照先内环后外环的设计原则，从内环开始，逐步向外扩展。在这里，首先设计电流调节器，然后把整个电流环，且有，即故此，选用型号为的铝电解电容，其额定直流电压为，标称容量为绝缘栅双极晶体管的选择最大工作电流集流额定反向峰值电压正向平均压降反向平均漏电流散热器型号双闭环直流电动机数字调速系统设计在设计主电路时，滤波电容是根据负载的情况来选择电容值，使二极管的最大整流平均和最高反向工作电压分别应满足选用系列的大功率硅整流二极管，型号和参数如下所示型号额定正向平均电和开关管组成的泵升电压限制电路，如图所示。图主电路参数计算和元件选择主电路参数计算包括整流二极管计算，滤波电容计算功率开关管的选择及各种保护装置的计算和选择等。整流二极管的选择根据收回馈能量，将需要很大的电容量，或者迫使泵升电压很高而损坏元器件。在不希望使用大量电容器在容量为几千瓦的调速系统中，电容至少要几千微法从而大大增加调速装置的体积和重量时，可以采用由分流电阻储存在电机和负载传动部分的动能变成电能，并通过变换器回馈给直流电源。般直流电源由不可控的整流器供电，不可能回馈电能，只好对滤波电容器充电而使电源电压升高，称作泵升电压。如果要让电容器全部吸和滤波电容间的直流回路上串入限流电阻或电抗，通上电源时，先限制充电电流，再延时用开关将短路，以免长期接入时影响整流电路的正常工作，并产生附加损耗。泵升电压限制当脉宽调速系统的电动机减速或停车时，逆变器和中间直流电路三部分组成，般都是电压源型双闭环直流电动机数字调速系统设计的，采用大电容滤波，同时兼有无功功率交换的作用。限流电阻为了避免大电容在通电瞬间产生过大的充电电流，在整流器诊断，以便及时处理，避免故障进步扩大。这也是采用微机控制的优势所在。双闭环直流电动机数字调速系统设计图微机数字控制双闭环直流调速系统硬件结构图三主电路设计图主电路主电路由二极管整流器转速检测。电压电流和温度检测由转换通道变为数字量送入微机转速检测用数字测速光电码盘。故障综合利用微机拥有强大的逻辑判断功能，对电压电流温度等信号进行分析比较，若发生故障立即进行故障路检测电路控制电路给定电路显示电路组成。主电路三相交流电源经不可控整流器变换为电压恒定的直流电源，再经过直流变换器得到可调的直流电压，给直流电动机供电。检测回路包括电压电流温度和系统原理我们设计了数字控制双闭环直流调速系统硬件结构，如图所示，系统的特点双闭环系统结构，采用微机控制全数字电路，实现脉冲触发转速给定和检测采用数字算法。由软件实现转速电流调节系统由主电进行检测，转速环则是采用了光电码盘进行检测，达到了比较理想的检测效果。采用单片机以及共同实现，驱动电路采用了集成芯片，具有较强的驱动能力和保护功能。数字控制双闭环直流调速系统硬件结构根据系进行检测，转速环则是采用了光电码盘进行检测，达到了比较理想的检测效果。采用单片机以及共同实现，驱动电路采用了集成芯片，具有较强的驱动能力和保护功能。数字控制双闭环直流调速系统硬件结构根据系统原理我们设计了数字控制双闭环直流调速系统硬件结构，如图所示，系统的特点双闭环系统结构，采用微机控制全数字电路，实现脉冲触发转速给定和检测采用数字算法。由软件实现转速电流调节系统由主电路检测电路控制电路给定电路显示电路组成。主电路三相交流电源经不可控整流器变换为电压恒定的直流电源，再经过直流变换器得到可调的直流电压，给直流电动机供电。检测回路包括电压电流温度和转速检测。电压电流和温度检测由转换通道变为数字量送入微机转速检测用数字测速光电码盘。故障综合利用微机拥有强大的逻辑判断功能，对电压电流温度等信号进行分析比较，若发生故障立即进行故障诊断，以便及时处理，避免故障进步扩大。这也是采用微机控制的优势所在。双闭环直流电动机数字调速系统设计图微机数字控制双闭环直流调速系统硬件结构图三主电路设计图主电路主电路由二极管整流器逆变器和中间直流电路三部分组成，般都是电压源型双闭环直流电动机数字调速系统设计的，采用大电容滤波，同时兼有无功功率交换的作用。限流电阻为了避免大电容在通电瞬间产生过大的充电电流，在整流器和滤波电容间的直流回路上串入限流电阻或电抗，通上电源时，先限制充电电流，再延时用开关将短路，以免长期接入时影响整流电路的正常工作，并产生附加损耗。泵升电压限制当脉宽调速系统的电动机减速或停车时，储存在电机和负载传动部分的动能变成电能，并通过变换器回馈给直流电源。般直流电源由不可控的整流器供电，不可能回馈电能，只好对滤波电容器充电而使电源电压升高，称作泵升电压。如果要让电容器全部吸收回馈能量，将需要很大的电容量，或者迫使泵升电压很高而损坏元器件。在不希望使用大量电容器在容量为几千瓦的调速系统中，电容至少要几千微法从而大大增加调速装置的体积和重量时，可以采用由分流电阻和开关管组成的泵升电压限制电路，如图所示。图主电路参数计算和元件选择主电路参数计算包括整流二极管计算，滤波电容计算功率开关管的选择及各种保护装置的计算和选择等。整流二极管的选择根据二极管的最大整流平均和最高反向工作电压分别应满足选用系列的大功率硅整流二极管，型号和参数如下所示型号额定正向平均电流额定反向峰值电压正向平均压降反向平均漏电流散热器型号双闭环直流电动机数字调速系统设计在设计主电路时，滤波电容是根据负载的情况来选择电容值，使，且有，即故此，选用型号为的铝电解电容，其额定直流电压为，标称容量为绝缘栅双极晶体管的选择最大工作电流集电极发射极反向击穿电压调节器参数设计系统设计的般原则按照先内环后外环的设计原则，从内环开始，逐步向外扩展。在这里，首先设计电流调节器，然后把整个电流环看作是转速调节系统中的个环节，再设计转速调节器图。直流双闭环调速原理图图。电流环结构图双闭环直流电动机数字调速系统设计电流环的参数设计最大允许电流电枢电流范围为，转换为位二进制数码，电流反馈回路反馈系数为，则已知晶体管功率放大器的工作频率为，工作方式为型双极性，直流电源电压为，设定用来直接生成信号的计数器的时钟脉冲频率为，则转换得到的信号的分辨率为，即计数值为时，对应的信号占空比为，功率放大器的输出电压为计数值为时，对应信号的占空比为，功率放大器的输出电压为计数值为时，对应信号占空比为，功率放大器的输出电压为，则控制信号和波形生成之间的数字控制量到模拟电压输出量之间的增益为校验近似条件电流环截止频率脉宽调制变换器传递函数近似条件可见，满足近似条件。小时间常数近似条件满足近似条件。忽略反电势对电流环影响的条件满足近似条件。图。转速环结构图双闭环直流电动机数字调速系统设计转速环的参数设计速度反馈回路的滞后时间约为机电时间常数速度环的小时功率放大驱动电路设计该驱动电路采用了集成芯片，该集成电路具有较强的驱动能力和保护功能。产生高压侧门极驱动电压的前提是低压侧必须有开关的动作，在高压侧截止期间低压侧必须导通，才能够给自举电容提供充电的通路。因此在这个电路中，或者是不可能持续不间断的导通的。我们可以采取双信号来控制直流电机的正转以及它的速度。双闭环直流电动机数字调速系统设计将的端与的端相连，而把的端与的端相连，这样就使得两片芯片所输出的信号恰好相反。在为高电平期间，导通，在直流电机上加正向的工作电压。其具体的操作步骤如下当的为低电平而为高电平的时候，截止，上的电压经过内部电路和端加在的栅极上，从而使得导通。同理，此时的为低电平而为高电平，截止，上的电压经过内部电路和端加在的栅极上，从而使得导通。电源经至电动机的正极经过整个直流电机后再通过到达零电位，完成整个的回路。此时直流电机正转。在为低电平期间，端输入高电平，导通，在直流电机上加反向工作电压。其具体的操作步骤如下当的为高电平而为低电平的时候，导通且截止。此时的漏极近乎于零电平，通过向充电，为的又次导通作准备。同理可知，的为高电平而为低电平，导通且截止，的漏极近乎于零电平，此时通过向充电，为的又次导通作准备。电源经至电动机的负极经过整个直流电机后再通过到达零电位，完成整个的回路。此时，直流电机反转。图。输出电压波形因此电枢上的工作电压是双极性矩形脉冲波形，由于存在着机械惯性的缘故，电动机转向和转速是由矩形脉冲电压的平均值来决定的。设波的周期为，为高电平的时间为，这里忽略死区时间，那么为高电平的时间就为。信号的占空比为。