《自动控制系统课程设计》——双闭环可逆直流脉宽调速系统设计

简介：
本课程设计围绕双闭环可逆直流脉宽调速系统的构建与优化展开，旨在培养学生在自动控制领域的实践技能和创新思维。参与者将深入学习并应用PWM技术、反馈控制系统理论，以实现高效且稳定的电机驱动方案。通过模拟及实际操作，学生能够掌握系统调试方法，并提升解决复杂工程问题的能力。 本段落设计了一种双闭环可逆直流脉宽调速系统，旨在提升直流调速系统的性能要求，在确保系统稳定无静差的基础上，进一步追求良好的动态响应特性。为此，采用了先进的双闭环控制策略，并在Altium Designer与MATLAB两个软件平台上完成了电路的设计和仿真验证。 该控制系统包括主电路、PWM控制器、电压电流检测单元、调节器以及驱动保护电路等关键部分。设计的调速系统具备平滑的速度调整能力及宽广的调速范围（D≥20），能够在工作范围内稳定运行，并展现出良好的静特性，确保无静差状态下的性能表现。 在动态响应方面，该系统的转速超调量不超过40%，电流超调量控制在5%以内；同时保证了较低的动态降速值Δn≤85%和快速的调节时间ts≤0.1s。此外，在系统中还加入了过电压、过电流保护机制及制动措施，以增强系统的安全性和可靠性。 为了充分发挥同学们的积极性并确保设计过程的有效性，提出了明确的设计工作要求，旨在指导团队成员高效完成整个项目的开发任务。