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1、课程设计(论文)题 目 名 称 变频器电流跟踪PWM控制设计与仿真 课 程 名 称 运动控制系统 学 生 姓 名 学 号 系 、 专 业 电气工程系、12自动化 指 导 教 师 2015年9月30日邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业 12自动化 学生姓名 肖利勇 学 号题目名称变频器电流跟踪PWM 控制设计与仿真 设计时间2015年9月20日-2015年9月30日课程名称 运动控制系统 课程编号 设计地点电力电子与电力拖动实验室/综合仿真实验室一、课程设计（论文）目的课程设计是在校学生素质教育的重要环节，是理论与实践相结合的桥梁和纽带。运动控制系统课程设计，要求学生更多实践方案，解决目前学
2、生课程设计过程中普遍存在的缺乏动手能力的现象.运动控制系统课程设计是继电机与拖动基础、电力电子技术、自动控制原理和运动控制系统课程之后开出的实践环节课程，其目的和任务是训练学生综合运用已学课程的基本知识，独立进行电机调速技术和设计工作,掌握系统设计、调试和应用电路设计、分析及调试检测。二、已知技术参数和条件设计一通用型变频器的主电路和控制电路组成系统，对异步电机进行变频调速，要求如下：1变频器所带的异步电机负载技术参数为：U N=380V, IN=1.67A, PN=1.1kW,连续工作制。2. 完成变频器主电路设计，主电路可选用交-直- 交结构，进行参数计算和器件选型3. 完成变频器控制电路
3、设计，对逆变部分控制方式采用电流跟踪控制(CFPWM)，(1)采用模拟器件实现；（2）采用单片机实现4. 频率变化范围2-50Hz连续可调，动态响应快。5. 利用Matlab/Simulink对整个系统进行仿真，并对仿真结果进行分析。三、任务和要求（1）主电路选择、参数计算及器件选型；（2）控制电路选择、参数计算及器件选型；（3）运用MATLAB/Simulink软件进行仿真，校验。注意：关于设计计算的部分一律先采用A4 纸手写（画图用直尺），然后打印，MATLAB软件仿真的部分一律采用A4 纸打印，一起装订成课程设计报告（设计报告的格式和要求参见指导书）。注：1此表由指导教师填写，经系、教研
4、室审批，指导教师、学生签字后生效；2此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）1、电力电子与电力拖动实验室，10套DJDK-1电力电子与电力拖动实验装置；2、DJDK-1电力电子与电力拖动实验指导书；3、MATLAB仿真软件。五、进度安排2015年9月20日-21日：收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务和要求2015年9月22日-21日：总体方案设计2015年9月22日-23日：各单元电路设计和参数计算2015年9月24-25日：用MATLAB仿真并系统改进2015年9月26-29日：整理并书写设计说明书2015年9月30日：答辩并考
5、核六、教研室审批意见教研室主任（签字）： 年 月 日七|、主管教学主任意见主管主任（签字）： 年 月 日八、备注指导教师（签字）： 学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名 肖利勇 学 号 系 电气工程系 专业班级 12自动化 题目名称 变频器电流跟踪PWM控制设计与仿真 课程名称 运动控制系统 一、学生自我总结本次运动控制系统课程设计，所研究的课程是变频器电流跟踪PWM控制设计与仿真。目前电机控制应用得最多的还是结构简单和控制相对简单的通用型变频器，由于通用型变频器采用不可控二极管整流，存在输入电流谐波数大、能量利用率低、不能四象限运行等缺点。为了克服这些缺点，本次课程设计利用P
6、WM整流技术，用MATLAB软件对双PWM变频器进行了仿真研究。通过分析仿真波形，得出电流跟踪控制技术比电压控制的SPWM能获得更好的性能，且控制精度高、响应快、易于实现。学生签名： 年 月 日二、指导教师评定评分项目 平时成绩 论文 答辩 综合成绩权 重 30 40 30单项成绩指导教师评语：指导教师（签名）： 年 月 日注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。I摘 要论文研究的是电流跟踪PWM技术。其基本思想是：控制逆变器中电力电子器件的开通或关断，输出电压为幅值相等、
7、宽度按一定规律变化的脉冲序列，用这样的高频脉冲序列代替期望的输出电压。本论文采用的是PWM控制的一种常用方法：电流滞环跟踪PWM控制。即当逆变器输出电流与给定电流的偏差超过一定值时，改变逆变器的开关状态，使逆变器输出电流增加或减小，将输出电流与给定电流的偏差控制在一定范围内。采用MATLAB中的Simulink 来进行建模仿真，通过对仿真结果的观察分析，可以得出电流滞环跟踪PWM控制比电压控制的SPWM能获得更好的性能，且控制精度高、响应快、易于实现。关键词：电流跟踪PWM；电流滞环跟踪PWM；电流偏差；MATLAB 仿真目 录摘要 .I1 绪论 .12 总体设计 .22.1电流滞环跟踪控制原
8、理 .22.2 交-直- 交 PWM变频器主回路 .32.3 电流滞环跟踪控制的特点 .33 MATLAB仿真 .53.1 仿真软件简介 .53.2 建立仿真模型 .53.3 仿真子系统模型 .53.4 仿真结果分析 .74 结束语 .10参考文献 .11附录 .12致谢 .1511 绪论SPWM控制技术以输入电压接近正弦波为目的，电流波形则因负载的性质 及大小而异。然而对于交流电动机来说，应该保证为正弦波的是电流，稳态时在绕组中通入三相平衡的正弦电流才能使合成的电磁转矩为恒定值，不产生脉动，因此以正弦波电流为控制目标更为合适。电流跟踪PWM(Current Follow PWM, CHPWM
9、)的控制方法是：在原来主回路的基础上，采用电流闭环控制，使实际电流快速跟随给定值，在稳态时，尽可能使实际电流接近正弦波形，这就能比电压控制的SPWM获得更好的性能。 电流跟踪控制的精度与滞环的宽度有关，同时还受到功率开关器件允许开关频率的制约。在实际使用中，应在器件开关频率允许的前提下，尽可能选择小的宽度。电流滞环跟踪控制方法的精度高、响应快，且易于实现，但功率开关器件的开关频率不定。为了克服这个缺点，可以采用具有恒定开关频率到的电流控制器，或者局部范围内限制开关频率，但这样对电流波形都会产生影响。22 总体设计2.1 电流滞环跟踪控制原理常用的一种电流闭环控制方法是电流滞环跟踪 PWM（Current Hysteresis Band PWM
