电动机pid自整定控制毕业论文

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1、电动机PID自整定控制毕业论文目录1绪论11.1电机控制及PID发展历史11.2研究的背景和意义21.3PID控制器简介21.3.1PID自整定的现状21.3.2PID控制器的基本原理31.3.3PID控制器参数对控制性能的影响41.3.4PID控制器商业化产品简介51.4本论文的主要研究内容52直流电机闭环控制技术72.1模拟式控制器及其特点72.1.1自动控制和自动控制系统72.1.2自动控制系统分类及特点72.1.3控制系统的组成方框图82.2数字闭环控制的概念、优点102.2.1数字控制系统102.2.2数

2、字控制系统的优点112.3直流电机的数字闭环控制。112.3.1硬件结构112.3.2数字测速122.3.3数字PI调节器123PID控制的基本原理133.1PID算法133.1.1PID增量式算法133.1.2PID位置算法143.1.3微分先行PID算法153.1.4PID参数整定153.2数字PID介绍1633.2.1PID控制系统163.2.2控制器163.2.3控制作用173.2.4PID控制器的实现173.3基于继电反馈的PID参数整定方法及其改进183.3.1引言183.3.2继电反馈测试193.3.

3、3基于继电反馈控制的PID参数整定203.4本章小结234系统硬件设计244.1单片机模块特性简介244.1.18051单片机的特点244.1.2系统硬件整体结构图254.2电源稳压模块254.3按键电路274.4电机驱动电路284.4.1BTS7960电机驱动模块：294.4.2MOS管314.5转速测量324.6数码管显示344.7本章小结355系统软件设计365.1软件架构365.2各模块程序说明365.2.1按键扫描365.2.2LED数码管显示385.2.3直流电机控制和测速395.2.4利用继电反馈PI

4、D算法实现调速415.2.5主程序流程图425.3本章小结446结论和展望456.1论文主要研究成果456.2论文尚待解决的问题456.3展望453参考文献46英文原文48中文译文55致谢593中国矿业大学2012届本科生毕业设计（论文）1绪论在现代社会中，电动机在工农业生产、人们日常生活中起着十分重要的作用，各种生产机械对拖动的电动机有不同的要求，如迅速起动、制动、反转或极慢的稳速运动等，直流电动机由于调速性能好、静差率小、运行效率高，在高性能的调速系统中被广泛应用。研究直流电机的PID自整定方法，对提高控制精度

5、和响应速度、节约能源等都具有重要意义。1.1电机控制及PID发展历史19世纪70年代前后相继诞生了直流电动机和交流电动机，从此人类社会进入了以电动机为动力设备的时代。以电动机作为动力机械，为人类社会的发展和进步、工业生产的现代化起到了巨大的推动作用。在用电系统中，电动机作为主要的动力设备而广泛地应用十工农业生产、国防、科技及社会生活等各个方面。电动机负荷约占总发电量的70%，成为用电量最多的电气设备。根据采用的电流制式不同，电动机分为直流电动机和交流电动机两大类，其中交流电动机拥有量最多，提供给工业生产的电量多半是

6、通过交流电动机加以利用的。直流电机具有良好的起、制动性能，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中得到了广泛的应用。20世纪60年代以前，直流调速一直以控制能力强、可靠性高、噪声低、控制电路简单等一系列优良的性能在传动领域中占据着主导地位。随着电力电子技木、微电子技术及计算机技术的迅速发展，电气传动控制系统的组成结构经历了数次更新换代，其控制方式也已从最初的电子分立元件、小规模集成电路组件发展到了微机控制系统。微机控制系统在智能方面有了很大的发展。PID的概念可以追溯到1922年，米罗斯基

7、(N.Minorsky)详细分析了位置控制系统，根据PID的二个控制作用总结出了控制规律公式。PID调节器从产生到今天已经历经了近一个世纪，人们为它的发展和推广做出了巨大的努力和改善，使其成为工业过程控制中主要的和可靠的技术工具。在微处理技术迅速发展之后，PID控制发展也融入新的活力，现在过程控制中大部分控制规律还是主要依靠PID控制。58中国矿业大学2012届本科生毕业设计（论文）1.2研究的背景和意义纵观电机工业的发展史，几乎每一次大的发展都是有理论方面的突破。但现在作为一些较成熟的现代交流系统，再提出具有划时

8、代意义的理论不太容易。因此今后的发展，相当长一段时间内还会是将现有的各种控制理论加以结合，互相取长补短，或者将其它学科的理论、方法引入电机控制，走交叉学科的道路，以解决上述问题。近年来，智能控制研究很活跃，并在许多领域获得了应用。典型的如模糊控制、神经网络控制和基十专家系统的控制。由于智能控制无需对象的精确数学模型并具有较强的鲁棒性，因此许多学者将智能控制方