¿Diseño de sistema de control PWM de motor DC?
El sistema de control de velocidad DC PWM es un sistema de control de velocidad del motor DC convertidor de modulación de ancho de pulso formado por un método de control de conmutación de alta frecuencia de modulación de ancho de pulso. El sistema de control totalmente digital es un sistema de control digital con un microprocesador como núcleo, denominado sistema de control digital por microcomputadora. La solución popular actual es utilizar un circuito integrado a gran escala compuesto por circuitos digitales y dispositivos de apagado de alta potencia para formar un sistema de modulación de ancho de pulso (PWM) de CC y luego convertirse en una velocidad de CC controlada por microcomputadora totalmente digital más potente. Sistema de regulación controlado por un microordenador de un solo chip.
En vista del estado actual de la investigación en este campo en el país y en el extranjero, este artículo analiza en detalle el proceso de trabajo del sistema de modulación de ancho de pulso de CC reversible tipo puente controlado bipolar, así como los principios. , ventajas y desventajas del sistema DC PWM. Sobre esta base, se introduce el control de bucle cerrado doble de velocidad y corriente del sistema DC PWM para mejorar el rendimiento del control. Este artículo también presenta las nuevas funciones del microcontrolador C8051 basado en el microcontrolador estándar, así como un chip necesario para conectar el sistema de microprocesador y la pantalla LED: ICM 7218A.
Con base en los parámetros del motor dados, este artículo formula y selecciona el esquema de bucle principal del sistema de modulación de ancho de pulso de CC y diseña el diagrama esquemático del circuito y el diagrama de PCB del sistema de control digital completo basado en el C8051. Chip y chip ICM 7218A. En términos de software, se escribió el diagrama de flujo de control del microcontrolador y se simuló el sistema de modulación de ancho de pulso de CC reversible en puente en el entorno MATLAB.
[Contenido] 1 Introducción 2 Sistema de regulación de velocidad de CC 3 Microcontrolador de la serie Cygnal C8051FXXX 4 Diseño de sistema de regulación de ancho de pulso de CC reversible tipo puente de control totalmente digital 5 Resumen, consulte el Apéndice 1 Parte de traducción
Gracias [texto original] 1 Introducción [1] 1.1 Resumen de la importancia de estudiar este tema.
El sistema de control de velocidad DC PWM es un sistema de control de velocidad del motor DC convertidor de modulación de ancho de pulso formado por un método de control de conmutación de alta frecuencia de modulación de ancho de pulso.
Con el desarrollo de la tecnología electrónica de potencia y la tecnología de control, los sistemas de control de velocidad dominados por el control de velocidad de CA se han vuelto cada vez más perfectos a finales del siglo XX. Su rendimiento es comparable al de los sistemas de control de velocidad de CC y su rendimiento. La tecnología de control ha alcanzado el nivel avanzado del mundo. Sin embargo, debido al alto costo, su aplicación en China es limitada y es difícil reemplazar la regulación de velocidad de CC hacia atrás en poco tiempo. En términos relativos, la aparición del sistema de control de velocidad PWM ha llenado este vacío. El circuito principal del sistema de control de velocidad PWM es simple, con pocos componentes de potencia y alta frecuencia de conmutación. Su nivel de control puede alcanzar desde 1000Hz hasta 4000Hz. El motor tiene corriente continua, buen rendimiento a baja velocidad, menos armónicos, alta precisión en estado estable, pequeña pulsación, pequeña pérdida y calor, amplio rango de velocidad, amplia frecuencia del sistema de velocidad, buena respuesta rápida y fuerte capacidad dinámica antiinterferente.
Especialmente en los últimos años, la llegada de CTR, GTO e IGBT de alta potencia ha elevado su nivel de producción a 4500 V y 2500 A. Los inversores PWM se utilizan para impulsar motores de miles de kilovatios y se utilizan ampliamente en el transporte. , empresas industriales y mineras y otros sistemas de transmisión de energía. Por lo tanto, realizar más investigaciones sobre el sistema de control de velocidad PWM es de gran importancia y valor para resolver los problemas de precisión del control de velocidad baja y estabilidad deficiente del sistema de control de velocidad CC tradicional cuando la precisión del control de velocidad es alta.
El desarrollo de la tecnología de electrónica de potencia de control total y la tecnología de microcomputadoras de un solo chip promueve el cambio del control analógico al control digital total. El sistema de control totalmente digital es un sistema de control digital con un microprocesador como núcleo, denominado sistema de control digital por microcomputadora. Sus principales características son la discretización y la digitalización. El sistema tiene buena estabilidad, alta confiabilidad y rendimiento de control mejorado. Además, también tiene funciones que los sistemas de control analógicos no pueden lograr, como almacenamiento de información, comunicación de datos y diagnóstico de fallas. Por lo tanto, la solución popular actual es utilizar un circuito integrado a gran escala compuesto por circuitos digitales y dispositivos de apagado automático de alta potencia para formar un sistema de modulación de ancho de pulso (PWM) de CC. Luego se convirtió en un sistema de regulación de velocidad de CC controlado por microcomputadora totalmente digital más potente controlado por una microcomputadora de un solo chip.
1.2 El contenido involucrado en este tema y la descripción general del desarrollo en el país y en el extranjero 1.2.1 Tecnología de regulación de velocidad de CC.
Debido a que el sistema de regulación de velocidad de CC tiene un buen rendimiento de arranque y frenado, rendimiento de avance y retroceso y rendimiento de regulación de velocidad, todavía ocupa una posición dominante en el campo de la regulación de velocidad.
Según el modo de fuente de alimentación, se puede dividir en tres categorías: fuente de alimentación de unidad de CA, fuente de alimentación de rectificador y fuente de alimentación de tiristor. Entre ellos, el sistema de regulación de velocidad de CC impulsado por tiristores tiene buenos indicadores técnicos y económicos. Por lo tanto, reemplaza los otros dos métodos de suministro de energía en el país y en el extranjero. En la actualidad, la investigación de mi país sobre el control de velocidad de CC se centra principalmente en los siguientes aspectos.