位置随动系统设计--基于plc的三相异步电动机能耗制动系统设计

《位置随动系统设计--基于plc的三相异步电动机能耗制动系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于PLC的三相异步电动机能耗制动系统设计DESIGNOFENERGYCONSUMPTIONBRAKINGSYSTENFORTHREEPHASEASYNCHRONOUSMOTORBASEDONPLC学生姓名王华伟学院名称信电工程学院学号20120501155班级12电气1专业名称电气工程及其自动化指导教师曹言敬2015年7月10日徐州工程学院课程设计说明书摘要位置随动系统是应用非常广泛的一类工程控制系统，在数控机床的定位控制和加工轨迹控制，船舵的自动操纵，火炮方位的自动追踪等等方面应用广泛。本设计是基于8051单片机为主控制器，选用积分分

2、离PID算法来调节参数，使用伺服电机为广义被控对象的位置随动系统。整个系统设计采用方案比较的方法确定为位置环、电流环、速度环三环结构，查找参考文献确定各调节器的参数，并在MATLAB环境下对所设计的系统进行了仿真。关键词8051单片机；积分分离PID；三环结构；MATLAB25徐州工程学院课程设计说明书目录1绪论11.1位置随动系统11.1.1位置随动系统的概念11.1.2位置随动系统的特点及品质指标11.1.3位置随动系统的结构组成11.1.4位置随动系统的控制要求21.2课程设计21.2.1课程设计的要求21.2.2课程设计的目的21

3、.2.3课程设计指导32位置控制系统总体设计方案42.1随动系统控制方案的选择42.1.1方案一42.1.2方案二42.1.3两个方案比较52.2位移检测装置的选择62.3PID算法的选择73控制系统的硬件设计93.1电流检测电路93.2速度检测电路93.3位置检测电路93.4MCS-51系列单片机内部结构和引脚说明103.5系统时钟电路设计123.6复位电路133.7电机驱动电路的芯片144SIMULINK仿真18结论20致谢21参考文献22附录2325徐州工程学院课程设计说明书25徐州工程学院课程设计说明书1绪论1.1位置随动系统1.

4、1.1位置随动系统的概念位置随动系统也称伺服系统，是输出量对于给定输入量的跟踪系统，它实现的是执行机构对于位置指令的准确跟踪。位置随动系统的被控量（输出量）是负载机械空间位置的线位移和角位移，当位置给定量（输入量）作任意变化时，该系统的主要任务是使输出量快速而准确地复现给定量的变化，所以位置随动系统必定是一个反馈控制系统。位置随动系统是应用非常广泛的一类工程控制系统。它属于自动控制系统中的一类反馈闭环控制系统。随着科学技术的发展，在实际中位置随动系统的应用领域非常广泛。例如，数控机床的定位控制和加工轨迹控制，船舵的自动操纵，火炮方位的自动

5、追踪，宇航设备的自动驾驶，机器人的动作控制等等，随着机电一体化技术的发展，位置随动系统已成为现代工业、国防和高科技领域中不可或缺少的设备，是电力拖动自动控制系统的一个重要分支。1.1.2位置随动系统的特点及品质指标位置随动系统与拖动控制系统相比都是闭环反馈控制系统，即通过对输出量和给定量的比较，组成闭环控制，这两个系统的控制原理是相同的，对于拖动调速系统而言，给定量是恒值，要求系统维持输出量恒定，所以抗扰性能成为主要技术指标。对于随动系统闻言，给定量即位置指令是经常变化的，是一个随机变量，要求输出量准确跟随给定量的变化，因而跟随性能指标即

6、系统输出响应的快速性、灵敏性与准确性成为它的主要主要性能指标。位置随动系统需要实现位置反馈，所以系统结构上必定要有位置环。位置环是随动系统重要的组成部分，位置随动系统的基本特征体现在位置环上。根据给定信号与位置检测反馈信号综合比较的不同原理，位置随动系统分为模拟与数字式两类。总结后可得位置随动系统的主要特征如下：1.位置随动系统的主要功能是使输出位移快速而准确地复现给定位移。2.必须具备一定精度的位置传感器，能准确地给出反映位移误差的电信号。3.电压和功率放大器以及拖动系统都必须是可逆的。4.控制系统应能满足稳态精度和动态快速响应的要求，

7、其中快速响应中，更强调快速跟随性能。1.1.3位置随动系统的结构组成机电一体化的随动控制系统的结构,类型繁多，但从自动控制理论的角度来分析，伺服控制系统一般包括控制器、被控对象、执行环节、检测环节、比较环节等五部分。1.比较环节：是将输入的指令信号与系统的反馈信号进行比较，以获得输出与输入间的偏差信号的环节，通常由专门的电路或计算机来实现。25徐州工程学院课程设计说明书1绪论1.1位置随动系统1.1.1位置随动系统的概念位置随动系统也称伺服系统，是输出量对于给定输入量的跟踪系统，它实现的是执行机构对于位置指令的准确跟踪。位置随动系统的被控

8、量（输出量）是负载机械空间位置的线位移和角位移，当位置给定量（输入量）作任意变化时，该系统的主要任务是使输出量快速而准确地复现给定量的变化，所以位置随动系统必定是一个反馈控制系统。位置随动系统