直流电机转速分段pid控制的单片机实现_毕业论文.doc

《直流电机转速分段pid控制的单片机实现_毕业论文.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）摘要本设计采用微控制器AT89S52完成小型直流电机转速的采集、计算、显示、键盘设定等功能。并将非均匀采样情况下的增量式积分分离PID控制算法应用于直流电机的PWM调速，实现了对电机转速的测量和分段控制，解决了通常低采样周期时系统的超调问题。在设计过程中主要包括了以下两个方面的内容：一是直流电动机调速理论的研究及其控制器的理论设计，二是控制电路的仿真和硬件设计。设计结果表明采用分段PID控制具有算法简单快速性能好动态恢复特性快的特点。对调速系统的研究及以后同类系

2、统的设计开发提供了一定的参考。关键词：直流调速系统；PID控制；AT89S52；PWMIV沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）AbstractThisdesignusesmicrocontrollerAT89S52tocompleteperformancessuchassampling，calculating，displaying，andkeyboardsettingofrotationalspeedforsmallDCelectromotor.Undersituationofnon-unifor

3、msampling，theincrementtypeintegralseparationPIDcontrolalgorithmhasbeenappliedinthePWMspeedregulationforDCelectromotor，whichcanrealizemeasuringandsectionalcontrollingoftheelectromotorrotationalspeed，andhassolvedthegeneralovershootproblemwithlowsamplingperi

4、od.Thepapermainlyincludestwoaspects.ThefirstaspectistheprincipleresearchinthespeedregulationsystemofDCelectromotoranddesignofit.Thesecondaspectissimulationofcircuitandhardwaredesign.Theresultsofdesignhaveindicatedthat，withsectionalPIDcontroller，thesystemh

5、asfeaturesincludingsimplealgorithm，goodrapidity，fastdynamicrecoveryperformances.Thepaperofferssomeconsultsforresearchingsystemofspeedregulationanddesignofsimiliarsystem.Keywords　DCspeedregulationsystem;PIDcontrol;AT89S52;PWMIV沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）目录1绪论11

6、.1课题来源及研究背景11.2直流电动机的发展与现状21.3直流电机调速系统31.4数字PID技术概述41.5本文内容及章节安排52直流电机转速分段PID控制的单片机实现方案62.1整体方案设计62.1.1系统结构方案62.1.2转速测量方案62.1.3电机驱动方案72.1.4键盘显示方案72.1.5PWM软件实现方案82.2系统原理框图设计82.3本章小结93硬件系统模块组成与电路分析103.1速度测量电路设计103.1.1转速/频率转换电路的设计103.1.2脉冲滤波整形电路的设计113.2电机驱动电

7、路的设计113.3LCD显示电路与单片机的接口设计123.4按钮控制电路设计133.5本章小结144系统程序设计及实现154.1系统总程序框图设计154.2系统各部分子功能程序设计164.2.1电机转速测量程序设计164.2.2键盘程序设计184.2.3LCD显示子程序的设计194.3PWM信号的单片程序实现214.4本章小结215数字PID及其算法的改进22IV沈阳航空工业学院北方科技学院毕业设计（论文）5.1PID控制基本原理225.2三个基本参数Kp，Ti，Td在实际控制中作用研究275.3PID算

8、法的改进“饱和”作用的抑制285.4PID控制算法的单片机程序实现315.5本章小结316系统的调试过程与测试326.1转速度测量部分调试326.2PID各项系数赋初值336.3实验调试和确定PID算法各项系数346.3.1赋初值调试分析346.3.2修改PID各项系数值调试分析356.3.3PID各项系数值的确定356.4本章小结35结论37社会经济效益分析38参考文献39致谢40附录Ⅰ符号表41附录II元器件清单42附录Ⅲ