单片机控制的单闭环直流调速系统

单片机控制的单闭环直流调速系统

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时间:2017-09-05

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1、课题单片机控制的单闭环直流调速系统性能指标:S=0,D=10。功能:对直流电机调速;单片机控制,小键盘输入转速,实时LED显示转速。要求:①直流电机:Z2-93型,60KW/220V/305A/1000rpm,V-M,R=0.18Ω,CE=0.2Vmp,单闭环控制;②硬件设计(主电路,控制电路)、软件设计;③仿真。目录摘要………………………………………………………………………3关键词……………………………………………………………………3第一部分直流单闭环直流调速系统方案分析………………………31.1V—M调速

2、系统方案分析……………………………………………………………………31.2PWM调速系统方案分析……………………………………………………………………41.3两种方案的比较……………………………………………………………………………4第二部分PWM直流电机调速系统系统设计……………………………52.1系统组成………………………………………………………………………52.1.1系统结构框图………………………………………………………………………………………………52.1.2系统功能说明(描述)……………………………………

3、…………………………………52.2PID参数的确定…………………………………………………………………52.3单元电路设计…………………………………………………………………62.3.1键盘输入单元……………………………………………………………………………72.3.2显示单元…………………………………………………………………………………72.3.3串行接口单元……………………………………………………………………………92.2.4测速单元…………………………………………………………………………………102.3PWM

4、直流调速系统硬件电路及工作过程说明………………………………112.4PWM直流调速系统软件设计…………………………………………………112.4.1接口定义…………………………………………………………………………………112.4.2RAM/ROM配置说明……………………………………………………………………122.4.3系统工作过程流程图……………………………………………………………………132.4.4程序流程图………………………………………………………………………………14第三部分PWM直流调速系统测试报告……

5、…………………………143.1测试仪器………………………………………………………………………………143.2测试内容………………………………………………………………………………143.3测试步骤………………………………………………………………………………143.4测试分析………………………………………………………………………………15第四部分设计总结………………………………………………15参考文献附录1PWM直流调速系统硬件电路图………………………………………………………16附录2PWM直流调速系统元器件明细

6、表……………………………………………………17附录3PWM直流调速系统程序清单…………………………………………………………18摘要本系统由微处理器模块、键盘模块、LED显示模块、测数模块、PWM波形生成模块、驱动缓冲模块以及主电路模块组成。微处理器模块以两片AT89C51为核心,外扩I/O接口所构造,其中第一片AT89C51实现着PID运算和转速的测量,同时完成键盘的中断处理以及LED模块的显示。第二片AT89C51专用产生PWM波形。测速单元采用光电传感器的非接触式转速计,利用单片机的门空信号求出脉冲的周期

7、,在求其倒数,其测量范围从1.0~9999转/分钟。驱动电路是西安电力电子技术研究所研制的GTR(大功率三极管)专用厚膜驱动电路HL201A,相比于UAA4002、M57125等驱动器,具有性能优良及价格便宜等优点。整个系统形成一个单闭环系统,能够对电动机的转速达到无静差控制。关键词微处理器;ADC;DAC;LED;××传感器第一部分单闭环直流调速系统方案分析与比较直流电动机具有良好的起、制动性能,适宜于在广泛范围内平滑调速。它的转速和其它参量的关系可用式表示:n=U-IR/KEΦ。由该式可以看出,有三种方法

8、调节电机的转速。(1)调节电枢供电电压U。(2)减弱励磁磁通Φ。(3)改变电枢回路电阻R对于要求在一定反内无极平滑调速的系统来说,以调节电枢供电电压的方式为最好。改变电阻只能有极调速,减弱磁通虽然能平滑调速,但调速范围不大,往往只是配合调压方案,在基速以上做小范围的升速。因此,自动控制的直流调素系统往往以变压调速为主。变压调速是直流调速系统的主要方法,调节电枢供电电压需要有专门的可控直流电源。常用的

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