电动自行车调速控制电路的设计

电动自行车调速控制电路的设计内容摘要：

再根据这个信号的大小进行 PWM 脉宽调制。 从而控制功率管的导通关闭的比例以控制电机转速的大小。 开 环调速系统不能满足较高的性能指标要求。 根据自动控制原理，为了克服开环系统的缺点，提高系统的控制质量，必须采用带有负反馈的闭环系统。 在闭环系统中，把系统的输出量通过检测装置（传感器）引向系统的输入端，与系统的输入量进行比较，从而得到反馈量与输入量之间的偏差信号。 利用此偏差信号通过控制器（调节器）产生控制作用，自动纠正偏差。 因此，带输出量负反馈的闭环控制 系统具有提高系统抗扰性，改善控制精度的性能，广泛用于各类自动调节系统中 单闭环调速系统 (1)单闭环原理图 图 9 闭环系统方框图 (2) 单闭环调速系统的抗干扰分析 通过这一环节可以抑制转速的下降，虽然不能做到完全阻止转速下降，但比开环 转速的程度会大大降低，从而保证转速的相对稳定性 (3)单闭环调速系统的静特性 静特性方程： 电机转速与负载电流之间的关系称之为闭环调速系统的静特性 对于有静差调速系统，如果根据稳态性能指标要求计算出系统的开环放大倍数，动态性能可能较差，或根本达不到稳态，也就谈不上是否满足稳态要求。 采用比例积分调节器代替比例放大器后，可以使系统稳定且有足够的稳定裕量。 但是采用 PI 调节器之后的系统稳态性能是否满足当时并未提及。 通过下面的讨论我们将看到，将比例调节器换成比例积分调节器之后，不仅改善了动态性能，而且还能从根本上消除静差，实现无静差调速。 (1)双闭 换调速系统原理图 图 10 双闭换调速系统原理图 (2)静态结构图 图 11 静态结构图 ① 两个调节器，一环嵌套一环；速度环是外环，电流环是内环 ② 两个 PI 调节器均设置有限幅 ；一旦 PI 调节器限幅（即饱和），其输出量为恒值，输入量的变化不再影响输出，除非有反极性的输入信号使调节器退出饱和；即饱 和的调节器暂时隔断了输入和输出间的关系，相当于使该调节器处于断开。 而输出未达限幅时，调节器才起调节作用，使输入偏差电压在调节过程中趋于零，而在稳态 时为零 ③ 电流检测采用三相交流电流互感器 ④ 电流、转速均实现无静差。 由于转速与电流调节器采用 PI 调节器，所以系统处于稳态时， 转速和电流均为无静差。 转速调节器 ASR 输入无偏差，实现转速无静差 (3)双闭调速系统的抗干扰性 图 12 动态结构图 (4)抗负载扰动作用 由双闭环调速系统抗负载扰动作用的动态结构图可以看出，负载扰动作用在电流环之外，转速环之内，所以双闭环调速系统在抗负载扰动方面和单闭环调速 系统只能依靠转速环来进行抗扰调节。 （ 5） 抗电网电压扰动 图 13 动态结构图 由动态结构图知：电网电压扰动在电流环之内，电压扰动尚未影响到转速前就已经为电流环所抑制。 因而双闭环系统中电网电压扰动引起的动态速降（升）比单闭环小得多。 ： ① 具有良好的静特性 (接近理想的 “ 挖土机特性 ”)。 ② 具。