基于MATLAB的直流电机PWM控制技术仿真研究

何沁园，庞 路

(中国船舶及海洋工程设计研究院，上海 200011)

0 引言

船舶综合电力系统是船舶领域的跨越式发展，但谐波的存在会对直流电机的运行及系统的稳定性产生冲击，导致振动、绝缘老化，使用寿命降低，甚至烧毁设备等问题。挪威·德国船级社(DNV·GL)规范中明确规定了电力系统电压波形正弦总畸变率应不超过8%，因此对于直流电力推进系统而言，采用合适有效的PWM控制技术对优化系统性能具有重要意义。PWM控制具有相等宽度的脉冲序列，可通过改变周期性脉冲序列实现调频，也可通过改变脉宽或占空比实现电压调节，在一定的调节范围内可实现电压与频率协调变化。

本文通过构建模拟直流电机模型对直流电机开环、闭环控制特性进行了阶跃响应仿真，并将PWM转速调制控制策略应用于实体模型电机的PWM控制电路设计中，从而有效支撑综合电力系统中直流电机PWM控制技术的应用。

1 模拟直流电机模型

直流电机排除负载影响后的开环特性理论模型为

(1)

G

s

n

s

U

s

T

s

U