精品测控课程设计

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1、精品测控课程设计测控系统课程设计课题：直流马达驱动控制电路的设计一绪论：本章介绍了直流电机的特点及其发展概况，然后介绍了直流电机电路的总体设计，同时阐述了直流电机控制电路软件和硬件的设计。并在此基础之上测试出系统放着，最后对其进行总结。而可以采用N沟道增强型场效应管构建H桥，实现大功率直流电机驱动控制。此为基于场效应管的直流电机驱动控制电路设计的核心技术。该驱动电路能够满足各种类型直流电机需求，并具有快速、精确、高效、低功耗等特点，可直接与微处理器接口，可应用技术实现直流电机调速控制。1.1直流电动机控制的发展现

2、状常用的控制直流电动机有以下几种:第一，最初的直流调速系统是釆用恒定的直流电压向直流电动机电枢供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。这种方法简单易行设备制造方便，价格低廉。但缺点是效率低、机械特性软、不能在较宽范围内平滑调速，所以目前极少采用。第二，三十年代末，出现了发电机-电动机（也称为旋转变流组），配合采用磁放大器、电机扩犬机、闸流管等控制器件，可获得优良的调速性能，如有较宽的调速范围（十比一至数十比一）、较小的转速变化率和调速平滑等，特别是当屯动机减速时，可以通过发电机非常容易地将电动机轴上的飞轮惯量反

3、馈给电网，这样，一方面可得到平滑的制动特性，另一方面又可减少能量的损耗，提高效率。但发电机、电动机调速系统的主要缺点是需要增加两台与调速电动机相当的旋转电机和一些辅助励磁设备，因而体积大，维修困难等。第三，自出现汞弧变流器后，利用汞弧变流器代替上述发电机、电动机系统，使调速性能指标乂进一步提高。特别是它的系统快速响应性是发电机、电动机系统不能比拟的。但是汞弧变流器仍存在一些缺点:维修还是不太方便，特别是水银蒸汽对维护人员会造成一定的危害等。第四，1957年世界上出现了第一只晶闸管，与其它变流元件相比，晶闸管具有许

4、多独特的优越性，因而晶闸管直流调速系统立即显示出强大的生命力。由于它具有体积小、响应快、工作可靠、寿命长、维修简便等一系列优点，采用晶闸管供电，不仅使直流调速系统经济指标上和可靠性有所提高，而且在技术性能上也显示出很大的优越性。晶闸管变流装置的放大倍数在10000以上，比机组（放大倍数10）高1000借，比汞弧变流器（放大倍数1000）高10倍;在响应快速[14]性上，机组是秒级，而晶闸管变流装置为毫秒级。1.2直流电动机控制的研究现状数字直流调速装置，从技术上，它能成功地做到从给定信号、调节器参数设定、直到触发

5、脉冲的数字化，使用通用硬件平台附加软件程序控制一定范围功率和电流大小的直流电机，同一台控制器甚至可以仅通过参数设定和使用不同的软件版本对不同类型的被控对彖进行控制，强大的通讯功能使它易和PLC等各种器件通讯组成整个工业控制过程系统，而且具有操作简便、抗干扰能力强等特点，尤其是方便灵活的调试方法、完善的保护功能、长期工作的高可靠性和整个控制器体积小型化，弥补了模拟直流调速控制系统的保护功能不完善、调试不方便、体积大等不足之处，且数字控制系统表现出另外一些优点，如查找故障迅速、调速精度高、维护简单，使其具备了广一阔的

6、应用前景。二•总体方案设计2.1介绍描述单片机直流电机调速简介:单片机直流调速系统可实现对直流电动机的平滑调速。PWM是通过控制固定电压的直流电源开关频率〜从而改变负载两端的电压〜进而达到控制要求的一种电压调整方法。在PWM驱动控制的调整系统中〜按一个固定的频率来接通和断开电源〜并根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小〜从而控制电动机的转速。因此〜PWM乂被称为“开关驱动装置”。本系统以89C51单片机为核心〜通过单片机控制〜C语言编程实现对

7、直流电机的平滑调速。系统控制方案的分析:本直流电机调速系统以单片机系统为依托〜根据PWM调速的基本原理〜以直流电机电枢上电压的占空比来改变平均电压的大小〜从而控制电动机的转速为依据〜实现对直流电动机的平滑调速〜并通过单片机控制速度的变化。本文所研究的直流电机调速系统主要是由硬件和软件两大部分组成。硬件部分是前提〜是整个系统执行的基础〜它主要为软件提供程序运行的平台。而软件部分〜是对硬件端口所体现的信号〜加以采集、分析、处理〜最终实现控制器所要实现的各项功能〜达到控制器自动对电机速度的有效控制。1.2系统总体设计框

8、图木系统采用89C51控制输出数据〜由PWM信号发生电路产生PWM信号〜送到直流电机〜直流电机通过测速电路〜滤波电路〜和A/D转换电路交数据重新送回单片机〜进行PI运算〜从而实现对电机速度和转向的控制〜达到直流电机调速的口的。错误〜未指定书签。图2-1系统总体设计图直流电直流电机驱动机单片机LCD液电路AT89C51晶显示键盘模块系统组成:分为四个模块1・驱动电路模块2.