電力電子設(shè)計(jì)基于buck電路直流伺服電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的簡單設(shè)計(jì)要點(diǎn)

得分：得分：《電力電子技術(shù)大作業(yè)》作業(yè)題目：基于buck電路直流伺服電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的簡單設(shè)計(jì)姓名：班級：學(xué)號：同組人：摘要直流伺服電動機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑、簡單，具有較大的啟動轉(zhuǎn)矩和良好的啟、制動性能以及能在較大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精度、速度和位置控制。同時其過載能力大，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，所以在要求系統(tǒng)性能高的場合都廣泛地使用直流伺服系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代后，隨著科技的進(jìn)步，交流調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電機(jī)的迅速發(fā)展，有逐漸取代有刷直流電機(jī)調(diào)速的趨勢。但是直流有刷伺服電機(jī)具有獨(dú)特的優(yōu)良性能，它可以方便的進(jìn)行無級調(diào)速且有著良好的調(diào)速性能，所以直到現(xiàn)在尚未被取代。對一些成本敏感的普通工業(yè)和民用場合仍廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)針對調(diào)速的可靠性和經(jīng)濟(jì)性來設(shè)計(jì)小功率直流伺服電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，不僅工作可靠，成本低，并且具有軟啟動、恒轉(zhuǎn)矩、寬調(diào)速、硬特性等功能，實(shí)現(xiàn)了小功率直流伺服電機(jī)的平滑無級調(diào)速以及電機(jī)的保護(hù)。該系統(tǒng)主電路采用單相橋式半控整流線路，具有電壓負(fù)反饋。本系統(tǒng)調(diào)壓電路采用buck降壓電路，可以實(shí)現(xiàn)電壓的平滑過渡，使得電機(jī)在運(yùn)行時平穩(wěn)運(yùn)行，不會出現(xiàn)過大的震動。對于電機(jī)轉(zhuǎn)向的控制，可以用四個IJBT來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制。關(guān)鍵詞：直流伺服電機(jī)；直流調(diào)速；晶閘管；電壓負(fù)反饋AbstractDCservomotorhasexcellentspeedcontrolcharacteristicssmoothandsimple.Ithasstrongstartingtorqueandexcellentstartingandbrakingperformance.Itcancontrolalargerangeofaccuracy,speedandposition.Atthesametime,ithasagoodoverloadcapacityandcanbearfrequentimpactloads.Therefore,theDCservosystemiswidelyusedinthosehighperformancesystems.After20thcentury80s,withthedevelopmentofscienceandtechnology,ACspeedcontrolsystemandbrushlessDCmotorhasbeendevelopedrapidly.AndtheyhavegraduallyreplacedthebrushDCmotorspeedtrend.ButthankstoDCbrushservo’suniquehighperformance,itcaneasilybevariablespeedandhasgoodspeedperformance,sountilnow,ithasnotbeenreplaced.Itisstillwidelyusedingeneralindustrialandciviloccasionswhichiscost-sensitive.ThisarticleistodesignaeconomicandreliablespeedcontrolsystemofDCservomotor.Thesystemnotonlyhasreliableandlowcost,butalsohassoftstart,constanttorque,widespeed,hardfeaturesandotherfunctions,achievesmoothvariablespeedofDCmotorandprotectionofthemotor.Thesystemofmaincircuitusessingle-phasehalf-controlledrectifierbridgecircuit,withvoltagenegativefeedback.ThesystemusesBuckCircuittorealizethesmoothtransitionofvoltage,whichmakesthemotorrunningsmoothinoperationanddoesnotappeartoolargevibration.Forthecontrolofsteering,weusefourIJBTtorealizethecontrolofthesterring.目錄第1章緒論 4直流電機(jī)調(diào)速的背景和意義 4直流伺服電機(jī)的應(yīng)用 4直流電機(jī)調(diào)速發(fā)展趨勢 4第2章直流伺服電機(jī)調(diào)速原理 5直流伺服電機(jī)的組成及工作原理 5直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性 5直流電機(jī)調(diào)速方法 7直流伺服電機(jī)速度控制指標(biāo) 7伺服電機(jī)啟動方法 8伺服電機(jī)特點(diǎn) 8第3章直流伺服電機(jī)調(diào)速系統(tǒng) 9閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9主電路的選型 9整流電路： 10調(diào)壓電路： 11正反轉(zhuǎn)控制電路： 12第4章基于PSIM的直流伺服電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真結(jié)果 13第5章結(jié)論 14參考文獻(xiàn) 14第1章緒論直流電機(jī)調(diào)速的背景和意義直流伺服電機(jī)具有調(diào)速范圍寬、良好的穩(wěn)定性，具有大的、較長的過載能力，能滿足低速度大轉(zhuǎn)矩的要求，反應(yīng)速度快，能承受頻繁的啟動、制動和正反轉(zhuǎn)，成本低等優(yōu)良的特性。電動機(jī)的主要類型有同步電動機(jī)、異步電動機(jī)和直流電動機(jī)三種，其容量小到幾瓦，大至上千瓦。眾所周知，直流電動機(jī)有運(yùn)行效率高和調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。盡管近年來不斷受到其他電動機(jī)（如：交流變頻電動機(jī)、步進(jìn)電動機(jī)等）的挑戰(zhàn)，但到目前為止，就其性能來說仍然無其他電動機(jī)能比。并且在我國直流調(diào)速理論根深蒂固，并在發(fā)展中不斷充實(shí)，所以直流調(diào)速仍占統(tǒng)治地位。在歐美等國家，大型成套生成裝置和成套生產(chǎn)線也仍然多用直流調(diào)速。所以對直流調(diào)速系統(tǒng)的研究還是有很重要的意義。直流伺服電機(jī)的應(yīng)用直流電動機(jī)具有良好的起動性能和調(diào)速性能，因此，廣泛地用于驅(qū)動軋鋼機(jī)、金屬切削機(jī)床、起重設(shè)備和電氣機(jī)車中，它尤其適用于高精度、高性能地電力拖動系統(tǒng)。近年來，世界各國的機(jī)械制造業(yè)都處在數(shù)量化、數(shù)控化、自動化和半自動化的潮流中。微電子技術(shù)的應(yīng)用，尤其是微型計(jì)算機(jī)的普及，給數(shù)控化生產(chǎn)才來了很大的發(fā)展空間。作為高精度伺服元件的伺服電機(jī)被廣泛地應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、雷達(dá)跟蹤、冶金機(jī)械、紡織機(jī)械等各個領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國市場對直流電機(jī)的需求以每年21℅的速度遞增，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的根本原因是自動化設(shè)備的高速發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備的不斷擴(kuò)大，其次是軍事設(shè)備電子化的發(fā)展趨勢和電子玩具的應(yīng)用。直流電機(jī)調(diào)速發(fā)展趨勢調(diào)速系統(tǒng)是當(dāng)今電力拖動自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一中系統(tǒng)。目前對調(diào)速性能要求較高的各類生產(chǎn)機(jī)械大多采用直流傳動，簡稱為直流調(diào)速。直流調(diào)速是指人為地或自動地改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，以滿足工作機(jī)械的要求。從機(jī)械特性上看，就是通過改變電動機(jī)的參數(shù)或外加電壓等方法來改變電動機(jī)的機(jī)械特性，從而改變電動機(jī)機(jī)械特性和工作特性的交點(diǎn)，使電動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化。直流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展過程是一個從簡單到復(fù)雜、從開環(huán)到閉環(huán)、從單環(huán)到多環(huán)、從單向調(diào)速到可逆調(diào)速的不斷豐富完善的過程。第2章直流伺服電機(jī)調(diào)速原理在控制系統(tǒng)中，伺服系統(tǒng)是一種應(yīng)用十分廣泛的系統(tǒng)。直流伺服電機(jī)又稱行電機(jī)，它是控制電機(jī)的一個種類，在系統(tǒng)中用作執(zhí)行元件。直流伺服電機(jī)可以把輸入的電壓信號變換成為軸上的角位移和角速度輸出。根據(jù)被驅(qū)動對象的不同，由直流伺服電機(jī)組成的伺服系統(tǒng)一般有三種基本控制方式，即位置、速度和力矩控制方式。通常位置和速度用得最多。本文主要討論的是速度控制。在伺服系統(tǒng)中，控制電路十分關(guān)鍵，它直接影響到系統(tǒng)的性能品質(zhì)。在本章中我們首先討論直流伺服電機(jī)的特性，然后介紹直流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理，最后介紹了調(diào)速原理及調(diào)速方法2.1直流伺服電機(jī)的組成及工作原理伺服電動機(jī)又叫執(zhí)行電動機(jī)，或叫控制電動機(jī)。在自動控制系統(tǒng)中，伺服電動機(jī)是一個執(zhí)行元件，它的作用是把信號（控制電壓或相位）變換成機(jī)械位移，也就是把接收到的電信號變?yōu)殡姍C(jī)的一定轉(zhuǎn)速或角位移。其容量一般0.1-100W,常用的是30W以下。伺服電動機(jī)有直流和交流之分。直流伺服電機(jī),它包括定子、轉(zhuǎn)子鐵芯、電機(jī)轉(zhuǎn)軸、伺服電機(jī)繞組換向器、伺服電機(jī)繞組、測速電機(jī)繞組、測速電機(jī)換向器,所述的轉(zhuǎn)子鐵芯由矽鋼沖片疊壓固定在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上構(gòu)成。傳統(tǒng)直流伺服電動機(jī)的基本工作原理與普通直流電動機(jī)完全相同，依靠電樞電流與氣隙磁通的作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)動。通常采用電樞控制方式，即在保持勵磁電壓不變的條件下，通過改變電樞電壓來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。電樞電壓越小，則轉(zhuǎn)速越低；電樞電壓為零時，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。由于電樞電壓為零時電樞電流也為零，電動機(jī)不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，不會出現(xiàn)“自轉(zhuǎn)”。直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性直流伺服電機(jī)機(jī)械特性的一般表達(dá)式為分別為電機(jī)的電勢系數(shù)和轉(zhuǎn)矩系數(shù)；為電樞回路電阻。直流伺服電機(jī)的磁路一般不飽和，不必考慮交軸電樞反應(yīng)的去磁作用。根據(jù)上式，可以得出直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性圖，如圖1所示。圖1直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性圖從圖1中可看出，機(jī)械特性是線性的。特性曲線與縱軸的交點(diǎn)為電磁轉(zhuǎn)矩為零時，電機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速，即。在實(shí)際電機(jī)中，當(dāng)電機(jī)空載時，因它本身有空載損耗，電磁轉(zhuǎn)矩不可能為零，因此靠電機(jī)本身的作用是不可能使其轉(zhuǎn)速上升到的。機(jī)械特性與橫軸的交點(diǎn)為電機(jī)堵轉(zhuǎn)時（n=0）的轉(zhuǎn)矩，即電機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩圖1中機(jī)械特性曲線的斜率的絕對值為：它表示了電動機(jī)機(jī)械特性的硬度，即電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩T的改變而變化的程度。這個機(jī)械固有特性曲線的斜率，記為β，β用來衡量直流伺服電機(jī)的機(jī)械特性，根據(jù)β值的不同，可將電機(jī)的機(jī)械特性分為三類，（1）絕對硬特性；（2）硬特性；（3）軟特性。β值越小，曲線越平緩，速度上升的越慢，說明直流電機(jī)固有的機(jī)械特性較“硬”。若β值越大，則機(jī)械特性較“軟”。直流電機(jī)的機(jī)械特性是一條極為重要的特性，它與負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性的配合將決定直流伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。直流電機(jī)調(diào)速方法根據(jù)電機(jī)機(jī)械特性公式即轉(zhuǎn)速公式可知：直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速在實(shí)際應(yīng)用中有多種控制方法可以達(dá)到調(diào)速的目的，一般可以采用以下三種方法（1）改變勵磁電流來改變磁通φ；（2）改變加于電樞回路的端電壓U；（3）改變傳入電樞回路中的電阻我們選擇改變加于電樞回路的端電壓來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法。由機(jī)械特性方程式可知，改變電動機(jī)端電壓U的大小，即改變電動機(jī)機(jī)械特性的理想空載轉(zhuǎn)速的大小，而轉(zhuǎn)速降Δn是不受影響的，即機(jī)械特性的硬度不變。圖2改變電樞電壓調(diào)速特性所以改變電動機(jī)供電電壓U，其機(jī)械特性基本上是平行的上下移動。如圖2所示。改變電樞電壓來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)節(jié)平滑，并且在整個調(diào)速范圍內(nèi)機(jī)械特性硬度不變，穩(wěn)定性較好，可以調(diào)節(jié)至較低轉(zhuǎn)速。調(diào)速范圍寬。而且控制功率較小，效率較高，配上各種調(diào)節(jié)器可組成性能指標(biāo)較高的調(diào)速系統(tǒng)，因此在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。直流伺服電機(jī)速度控制指標(biāo)一般情況下，調(diào)速和穩(wěn)速在各種場合下都能碰到，我們給出調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。所謂穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)是指系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時的性能指標(biāo)，如調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時的調(diào)速范圍和靜差率等。下面具體介紹調(diào)速系統(tǒng)中的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。調(diào)速范圍：直流調(diào)速控制系統(tǒng)的調(diào)速范圍是指電動機(jī)在額定負(fù)載下，運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速Nmax與最低轉(zhuǎn)速Nmin之比，稱為調(diào)速范圍，用D表示，即其中Nmax和Nmin對于調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)來說，通常將電動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速Nmax視為其額定轉(zhuǎn)速。不同的生產(chǎn)工藝，所要求的調(diào)速范圍D是不同的，D越大，說明系統(tǒng)的調(diào)速范圍越寬。靜差率：系統(tǒng)在某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時，負(fù)載由理想空載增加到額定值所引起的額定轉(zhuǎn)速降落與理想空載轉(zhuǎn)速之比，稱作靜差率S，即靜差率是用來表示負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時電動機(jī)轉(zhuǎn)速變化的程度，它與機(jī)械特性的硬度有關(guān)，特性越硬，靜差率越小，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定度越高。然而靜差率和機(jī)械特性硬度又是有區(qū)別的。一般調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速下的機(jī)械特性是互相平行的，對于同樣硬度的特性，理想空載轉(zhuǎn)速越低時，靜差率越大，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定度也就越差。動態(tài)特性：原來的穩(wěn)定狀態(tài)到新的穩(wěn)定狀態(tài)，存在一個過渡過程，這就是直流電機(jī)的動態(tài)特性。伺服電機(jī)啟動方法直流伺服電機(jī)的啟動方法大致有三種：直接起動法、起動電阻法、改變電源電壓的壓降法，直接起動法是將恒定電壓的直流電源直接加到電動機(jī)上進(jìn)行全電壓起動的方法，僅用于1kW以下的電動機(jī)上，起動電阻法，不論手動還是自動都是逐漸將啟動電阻切除的方法。這使結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。第三種調(diào)節(jié)電壓法，把電壓上升從零開始徐徐上升進(jìn)行啟動。這種方法十分方便，由控制卡發(fā)出控制信號使輸出脈沖的高電平期間由0逐漸達(dá)到所要求轉(zhuǎn)速的脈寬值。本次我們主要研究改變電源電壓的壓降法。伺服電機(jī)特點(diǎn)直流伺服電機(jī)主要有以下幾個特點(diǎn)：（1）可以方便地實(shí)現(xiàn)在寬范圍內(nèi)的無級調(diào)速，故多采用在對電動機(jī)的調(diào)速性能要求較高的場合；（2）啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流小，直流伺服電動機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性其它直流電動機(jī)電樞控制時相應(yīng)特性類似，所以它的啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流小，調(diào)節(jié)范圍寬；（3）電動機(jī)輸出功率高；（4）調(diào)速精度高，調(diào)速范圍廣，過載能力強(qiáng)：制動特性良好，動態(tài)性能好；（6）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小，響應(yīng)速度快：相同功率電機(jī)可以顯著減小電機(jī)的體積和重量；（7）結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，穩(wěn)定性好，適應(yīng)性強(qiáng)，維修與保養(yǎng)簡單；（8）高效率，其效率比同容量異步電動機(jī)高。第3章直流伺服電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)由直流伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速方程可知，在轉(zhuǎn)速不很低時,可忽略電樞兩端壓降，則直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與端電壓近似成正比。因此，采用電壓負(fù)反饋能夠代替轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的作用。而電壓的檢測顯然要比轉(zhuǎn)速檢測方便得多。這是由于采用電壓負(fù)反饋只是用一個起分壓作用的電阻作反饋檢測元件就可以了。我們采用BUCK電路的PI調(diào)節(jié)控制來對電機(jī)電樞兩端的電壓進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。BUCK電路中電感L和電容C組成低通濾波器，此濾波器設(shè)計(jì)的原則是使us(t)的直流分量可以通過，而抑制us(t)的諧波分量通過；電容上輸出電壓uo(t)就是us(t)的直流分量再附加微小紋波uripple(t)。電路工作頻率很高，一個開關(guān)周期內(nèi)電容充放電引起的紋波uripple(t)很小，電容上電壓宏觀上可以看作恒定。電路穩(wěn)態(tài)工作時，輸出電容上電壓由微小的紋波和較大的直流分量組成，宏觀上可以看作是恒定直流，這就是開關(guān)電路穩(wěn)態(tài)分析中的小紋波近似原理。BUCK電路是一種降壓斬波器，降壓變換器輸出電壓平均值總是小于輸出電壓,通常電感中的電流是否連續(xù)，取決于開關(guān)頻率、濾波電感L和電容C的數(shù)值.簡單的BUCK電路輸出的電壓不穩(wěn)定，會受到負(fù)載和外部的干擾，當(dāng)加入PID控制器，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。3.2主電路的選型要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的調(diào)速，只要對加在電機(jī)兩端的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。我們先確定了一個方案，先是用一個二極管整流橋?qū)⒔尤氲?20V交流電整流為直流，再用一個buck電路實(shí)現(xiàn)對加在電機(jī)兩端電壓的調(diào)節(jié)。對于調(diào)速的實(shí)現(xiàn)通過一個外加電位器控制對buck電路的觸發(fā)脈沖的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)電壓的調(diào)節(jié)。對于電機(jī)轉(zhuǎn)向的控制，可以用四個MOSFET運(yùn)用觸發(fā)脈沖來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制。主電路如圖3所示：圖3直流伺服電機(jī)調(diào)速主電路圖整流電路：整流采用二極管整流，輸入電壓為220V交流電，輸出電壓為198V。電感L和電容C的值取經(jīng)驗(yàn)值。調(diào)壓電路：調(diào)壓電路采用buck降壓電路，可以實(shí)現(xiàn)電壓的平滑過渡，使得電機(jī)在運(yùn)行時平穩(wěn)運(yùn)行，不會出現(xiàn)過大的震動，電路的脈沖采用30000Hz的三角波，電感L和電容C的值取經(jīng)驗(yàn)值，對于電壓的調(diào)節(jié)采用電壓反饋閉環(huán)控制和通過電位器的調(diào)節(jié)共同控制，電壓傳感器的參數(shù)為0.05，電位器接11V的直流電壓，當(dāng)輸出電壓為220時傳感器的得到的值剛好為11,通過一個比較器和PI調(diào)節(jié)器，再加一個限幅裝置使得閉環(huán)控制回路能夠有效可靠的控制輸出電壓的幅值，使得輸出電壓為想要得到的電壓。正反轉(zhuǎn)控制電路：這部分電路的主要功能是通過控制觸發(fā)脈沖的高低來實(shí)現(xiàn)對電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制當(dāng)左側(cè)的脈沖為高電平時，電機(jī)正轉(zhuǎn)，為低電平時電機(jī)反轉(zhuǎn)。通過控制四個IJBT的開通和關(guān)斷，來實(shí)現(xiàn)對加在電機(jī)兩端電壓的正負(fù)的轉(zhuǎn)換，這個電路還應(yīng)加上保護(hù)電路，和緩沖電路保證在電壓換相時不會出現(xiàn)短暫的高電壓和高電流沖擊。第4章基于PSIM的直流伺服電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的仿真結(jié)果前面章節(jié)分析了直流伺服電機(jī)數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了直流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，為了縮短開發(fā)周期，驗(yàn)證控制算法乃至整個系統(tǒng)的可行性和有效性，需要有一個強(qiáng)大的仿真平臺和一個直觀、有效的仿真模型。本次我們采用PSIM6.0對電路進(jìn)行仿真分析。PSIM是專業(yè)的電力電子與電機(jī)控制仿真軟件，與其他通用性仿真軟件相比，占用資源少，仿真速度快。該軟件主要應(yīng)用于基本電力電子電路設(shè)計(jì)、電氣傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電機(jī)設(shè)計(jì)、新能源發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，基本覆蓋了電力電子與電氣傳動領(lǐng)域的主要內(nèi)容。PSIM軟件在電力電子應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)中有以下特點(diǎn)：特點(diǎn)一：PSIM軟件的基本操作簡單，學(xué)生能夠較快掌握并進(jìn)行簡單的電路設(shè)計(jì)，易于入門。特點(diǎn)二：包含電力電子技術(shù)課程中涉及的全部元件，能夠?qū)崿F(xiàn)模擬控制和數(shù)字控制，便于將控制理論的基本方法應(yīng)用于電力電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)。特點(diǎn)三：對于復(fù)雜的電力電子應(yīng)用系統(tǒng)，PSIM可以通過編寫動態(tài)鏈接庫（DLL）的方法實(shí)現(xiàn)控制算法，同時能夠與其他仿真軟件配合使用，增強(qiáng)了仿真系統(tǒng)的擴(kuò)展性，為希望深入學(xué)習(xí)的學(xué)生提供了有力的工具支持。特點(diǎn)四：針對可再生能源領(lǐng)域，PSIM具有光伏電池模塊和風(fēng)機(jī)模塊，通過配置參數(shù)得到設(shè)計(jì)所需的仿真模型，提高了仿真效率。電機(jī)電樞端電壓：電機(jī)正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：第5章結(jié)論這個課題具有很強(qiáng)的實(shí)用性，它在我們?nèi)粘Ｉ钪袩o所不在，電力電子技術(shù)已發(fā)展成為一種應(yīng)用極其廣泛的技術(shù)。該課題屬于電力電子方面，隨著電力電子器件的不斷向大容量化、高頻化、易驅(qū)動、降低導(dǎo)通壓降、模塊化的發(fā)展，它的應(yīng)用將更為廣泛，同時，它集各優(yōu)點(diǎn)于一身將在電力電子電路中表現(xiàn)出非凡的性能。通過對直流伺服電機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)理論的認(rèn)真地學(xué)習(xí)和深入地研究，針對電機(jī)運(yùn)行的可靠性及經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)完成了小功率直流伺服電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本選題設(shè)計(jì)了一種直流伺服電機(jī)的直流調(diào)速電路，該電路具有電壓負(fù)反饋、限流設(shè)定、軟起動等功能，并且體積小、調(diào)速范圍寬、性能好、調(diào)速平滑、操作方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)。可廣泛應(yīng)用于各種要求調(diào)速指標(biāo)不高的小功率直流伺服電機(jī)的調(diào)速場合中。參考文獻(xiàn)[1]陳伯時.電力電子技術(shù)與電機(jī)調(diào)速[J].電機(jī)與控制應(yīng)用,1993(01):45-48.[2]黃操軍,陳潤恩,王桂英.變流技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].北京:中國水利水電出版社,2001.4-10,15-28.[3]孫慧賢.新型軟開關(guān)PWMBuck電路研究[D].湖南：國防科技大學(xué)，2004.[4]龔偉家.基于BUCK電路的數(shù)字DC/DC變換器[D].電子科技大學(xué)，2013.[5]謝卓輝.直流調(diào)速系統(tǒng)的全數(shù)字控制[D].湖南:湖南大學(xué),2001.[6]楊興瑤.電動機(jī)調(diào)速的原理及系統(tǒng).水利電力出版社,1995.[7]金楠楊存祥.PSIM軟件在電力電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究[A].中國電力教育，2013，27-0111-02[8]姜宇.直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法探討[J].中山大學(xué)研究生學(xué)刊(自然科學(xué)、醫(yī)學(xué)版),2007,28(2).91-105.[9]王桂英,賈蘭英.電機(jī)與拖動[M].沈陽:東北大學(xué)出版社,2004.293-295.[3]曲世勃.納米伺服電機(jī)的研究[D].吉林:長春理工大學(xué),2005.[10]李曉秀.微機(jī)直流伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D].湖南:湖南大學(xué),2004.[11]曹登場.基于單片機(jī)的磨片機(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2008.[12]張金男.基于PLC控制技術(shù)的大功率直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].大連:大連海事大學(xué),2007.[13]史國生,趙家璧.交直流調(diào)速系統(tǒng)(第二版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.1-22.[14]王淑芳.電機(jī)驅(qū)動技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2008.199-207.[15]張曼若.無刷直流電動機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用[J].微電機(jī),1995,28(1):23-25.[16]楊琳琳.數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].安徽:合肥工業(yè)大學(xué),2008.[17]張曼若.無刷直流電動機(jī)的發(fā)展與