[工学]基于单片机的直流电机闭环调速系统的设计

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1、XXX学校XXX届毕业设计说明书毕业设计说明书基于单片机的直流电机闭环调速系统的设计学生姓名：学号：学院：系名：专业：指导教师：2012年6月XXX学校XXX届毕业设计说明书基于单片机的直流电机闭环调速系统的设计摘要：在运动控制系统中，电机转速控制占有至关重要的作用，其控制算法和手段有很多，模拟PID控制是最早发展起来的控制策略之一，长期以来形成了典型的结构，并且参数整定方便，能够满足一般控制的要求，但由于在模拟PID控制系统中，参数一旦整定好后，在整个控制过程中都是固定不变的，而在实际中，由于现场的系统

2、参数、温度等条件发生变化，使系统很难达到最佳的控制效果，因此采用模拟PID控制器难以获得满意的控制效果。随着计算机技术与智能控制理论的发展，数字PID技术渐渐发展起来，它不仅能够实现模拟PID所完成的控制任务，而且具备控制算法灵活、可靠性高等优点，应用面越来越广。本设计以上面提到的数字PID为基本控制算法，以AT89S51单片机为控制核心，产生占空比受数字PID算法控制的PWM脉冲实现对直流电机转速的控制。同时利用霍尔传感器将电机速度转换成脉冲频率反馈到单片机中，实现转速闭环控制，达到转速检测目的。在系统

3、中采用LCD1602显示器作为显示部件，通过5个按键来实现正反转和加减速控制，启动后可以通过显示部件了解电机当前的转速。电机驱动部分采用的是专门的驱动芯片来实现正反转控制。关键词：数字PID,PWM脉冲,直流电机XXX学校XXX届毕业设计说明书DCmotorclosed-loopspeedcontrolsystembasedonsingle-chipdesignAbstract：Inthemotioncontrolsystem,thecontrolofelectromotor'srotatespeedis

4、ofgreatimportance,therearealotofspeedcontrolarithmeticsandmethods,theanalogPIDcontrolisoneoftheearliestdevelopedcontrolpolicieswhichhasformedtypicalstructure,itsparametricsettingisconvenientandit'seasytomeetnormalcontrol'sdemand,butasthewholecontrolproces

5、sisfixedoncetheparameterhasbeensetwhilepracticallythechangesofthoseconditionslikethesystemparametersandtemperatureoftheenvironmentprohibitthesystemfromreachingitsbestcontroleffect,sotheanalogPIDcontrollerbarelyhassatisfiedeffect.Withthedevelopmentofcomput

6、ertechnologyandintelligentcontroltheory,thedigitalPIDtechnologyisthrivingwhichcanachievetheanalogPID'scontroltasksandconsistsofmanyadvantageslikeflexiblecontrolarithmeticsandhighreliability,itiswidelyusednow.ThisdesignisbasedonthedigitalPIDmentionedabovea

7、sbasiccontrolarithmeticandAT89S51SCMascontrolcore,thesystemproducesPWMimpulsewhosedutyratioiscontrolledbydigitalPIDarithmetictomakesuretherunningofdirectcurrentmachine'srotatespeed.AtthesametimeusingHolzersensorswillbeconvertedintopulsefrequencymotorspeed

8、feedbacktotheMCU,realizethespeedclosed-loopcontrol,toachievespeeddetection.InasystememployingaLCD1602monitorasadisplaypart,throughthe5keystoachievepositiveandaccelerationdecelerationcontrol,canstartthedisplaypartund