直流电机调速控制系统设计

《直流电机调速控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、四川理工学院毕业设计（论文）直流电机变速控制系统设计学生：彭俊专业：电子信息工程班级：电子06.1指导教师：付学刚四川理工学院自动化与电子信息学院二O一O年六月十日彭俊：直流电机调速控制系统设计摘要本设计以AT89C51单片机构成的数字化直流变速系统，对一台26KW的直流电动机进行电流和转速双闭环的恒速调节，电路结构简单，控制精度高，成本低，各项性能指标优于模拟直流调速控制系统，系统通过计算机软件调试与仿真，经简单改进后可用于实际控制系统。关键词：单片机，PWM技术，直流电机，调速控制45彭俊：直流电机调速控制系统设计ABSTRACTAT89C51microcontroll

2、erdesignedtoformthedigitalDCtransmissionsystem,thisdesignconductsaregulationofcurrentandtheconstantdoubleclosed-loopspeedregulationtoaDCmotorof26KW.Withasimplecircuitconfiguration,ahighprecisionofcontrolbutlowcost,theperformanceindexofthisdesignissuperiortoanalogDCdrivecontrolsystems.Debug

3、gedandsimulatedthroughcomputersoftware,itcanbeusedfortheactualcontrolsystemwithsimpleimprovements.Keywords:microprocessorcontrolunit，PWMtechnology ，DCmotorspeedcontml,digitalcontrol.45彭俊：直流电机调速控制系统设计目录摘要1ABSTRACT2第1章引言41.1概况41.2国内外发展概况51.3设计目的和意义6第2章直流调速系统概述72.1直流电机的工作原理72.2直流电机的调速方法82.3H桥

4、电机驱动的概述11第3章方案论证和选择133.1电机调速控制模块133.2PWM调速工作方式133.3PWM调脉宽方式143.4PWM软件实现方式14第4章系统硬件电路设计154.1时钟电路154.2复位电路164.3稳压电源电路174.4信号输入电路184.5电机PWM驱动模块的电路20第5章系统的软件设计215.1单片机选择215.2系统软件设计分析22第6章单片机系统综合调试286.1PROTEUS设计与仿真平台286.2PROTEUS设计与单片机传统开发过程比较296.3仿真结果与分析30第7章结论34致谢35参考文献36附录37附录A程序清单37附录B硬件原理图4

5、3附录C仿真比较图4445彭俊：直流电机调速控制系统设计第1章引言1.1概况现代工业的电力拖动一般都要求局部或全部的自动化，因此必然要与各种控制元件组成的自动控制系统联系起来，而电力拖动则可视为自动化电力拖动系统的简称。在这一系统中可对生产机械进行自动控制。随着近代电力电子技术和计算机技术的发展以及现代控制理论的应用，自动化电力拖动正朝着计算机控制的生产过程自动化的方向迈进。以达到高速、优质、高效率地生产。在大多数综合自动化系统中，自动化的电力拖动系统仍然是不可缺少的组成部分。另外，低成本自动化技术与设备的开发，越来越引起国内外的注意。特别对于小型企业，应用适用技术的设备，

6、不仅有益于获得经济效益，而且能提高生产率、可靠性与柔性，还有易于应用的优点。自动化的电力拖动系统更是低成本自动化系统的重要组成部分。在如今的现实生活中，自动化控制系统已在各行各业得到广泛的应用和发展，其中自动调速系统的应用则起着尤为重要的作用。虽然直流电机不如交流电机那样结构简单、价格便宜、制造方便、容易维护，但是它具有良好的起、制动性能，宜于在广泛的范围内平滑调速，所以直流调速系统至今仍是自动调速系统中的主要形式。现在电动机的控制从简单走向复杂，并逐渐成熟成为主流。其应用领域极为广泛，例如：军事和宇航方面的雷达天线、火炮瞄准、惯性导航等的控制；工业方面的数控机床、工业机器

7、人、印刷机械等设备的控制；计算机外围设备和办公设备中的打印机、传真机、复印机、扫描仪等的控制；音像设备和家用电器中的录音机、数码相机、洗衣机、空调等的控制。随着电力电子技术的发展，开关速度更快、控制更容易的全控型功率器件MOSFET和IGBT成为主流，脉宽调制技术表现出较大的优越性：主电路线路简单，需要用的功率元件少；开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗和发热都较小；低速性能好，稳速精度高，因而调速范围宽；系统快速响应性能好，动态抗扰能力强；主电路元件工作在开关状态，导通损耗小，装置效率较高；近年来，微型计算