基于单片机的转速单闭环直流调速系统

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1、黑龙江工程学院本科生毕业设计摘要长期以来，直流电动机以为其具有转速灵活、方法简单、控制性能好等特点，应用在越来越多的领域中。本文是基于单片机的转速单闭环直流调速系统，由IGBT构成H桥电机驱动电路。介绍了用单片机软件实现PWM调整电机转速的方法，给出了程序流程图和程序。以单片机为控制核心的直流电机调速系统，采用了数字化的速度给定与测速，扩大了调速范围，提高了速度控制精度。由于许多功能都是由软件来完成的，所以使硬件得以简化，故障率比较小。单片机以数字信号来工作，其控制手段方便灵活，抗干扰能力强。关键词：直流电机；H桥；单片机；PW

2、M调速II黑龙江工程学院本科生毕业设计ABSTRACTForalongtime,DCmotorhasmadethemtobeusedinmanyareasbecauseofitsneatlyadjust,easymethodanditscontrolperformanceisverygood.Thispaperisbasedonthesinglechipclosed-loopdcspeedcontrolsystem,byIGBTdrivingcircuitconstitutesaHbridge.Introducedwithsin

3、gle-chipmicrocomputersoftwarerealizationmethodofpulsewidespeedmotorspeedadjustment,givenaprogramflowchartandprocedures.Basedonthesinglechipcomputerforthecoretocontrolthedcmotorspeedcontrolsystem,usingadigitalwaygivenspeed,andexpandtherangeofspeedregulation,improvethe

4、speedcontrolprecision.Asmostfunctionsarecarriedoutbysoftware,therateofmalfunctionislessthantheAnalogSystem.Moreover,asSCMworkswithdigital,itscontrolmethodisflexibleanditsabilitytoanti-interferenceisveryhigh.Keywords:Dcmotor；Hbridge；MCU；PWMSpeedregulatingII黑龙江工程学院本科生毕

5、业设计目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1直流调速系统发展概述11.2国内外发展概况21.2.1国内发展概况21.2.2国外发展概况21.3本课题研究目的及意义21.4本课题主要设计内容21.4.1系统技术要求21.4.2设计内容3第2章直流电动机调速原理及系统方案论证42.1直流电机调速方法及原理42.2直流电机PWM(脉宽调制)调速工作原理52.3系统方案分析62.3.1开环直流调速系统62.3.2转速单闭环直流调速系统62.3.3数字控制与模拟器件的分析72.4系统总体方案72.5本章小结7第3章直流电动机调速

6、系统硬件设计83.1系统硬件设计总体方案及框图83.2系统硬件设计83.2.1系统主回路83.2.2系统变压器电路计算83.2.3IGBT驱动电路93.2.4转速检测、反馈电路113.2.5基于HD7279的按键控制电路与LED显示电路13黑龙江工程学院本科生毕业设计3.2.6系统电源电路143.2.7单片机163.3本章小结17第4章直流电动机调速系统软件设计184.1系统软件设计184.1.1程序总体流程图184.1.2按键控制程序184.1.3比例积分PI程序184.1.4转速检测、反馈程序194.2本章小结20第5章建立

7、数学模型并进行仿真分析215.1MATLAB简介215.2建立数学模型215.3仿真分析255.4本章小结25结束语26参考文献27致谢28附录A29附录B30黑龙江工程学院本科生毕业设计第1章绪论1.1直流调速系统发展概述电动机按电源供应方式来分，可以分为两大类，即直流电动机和交流电动机。两类电动机在调速方面存在着很大差异。直流电动机具有良好的起、制动性，适宜在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域得到了广泛应用。即便如此，直流电动机也存在着固有的很多缺点，制约了其应用——由于直流电动机使用直流电源，它的碳

8、刷和滑环都要经常更换，这样的拆换工作是很不方便的，无疑会加重使用者的负担。因此，人们希望简单可靠低廉的交流电动机也能像直流电动机那样调速。定子调速、变极调速、滑差调速和转子串电阻调速和串极调速等调速方法应运而生，同时，由于技术的成熟，滑差电动机、绕线式电动机、同