单闭环直流电机调速系统

《单闭环直流电机调速系统》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、《计算机控制技术》课程设计单闭环直流电机调速系统指导教师学院名称工程学院专业班级06自动化（3）班设计提交日期2010年1月8日设计答辩日期2010年1月8日摘要在现实生活中的各个运动系统环节，都少不了电机的积极作用，所以，能够控制好电机，一来能够节约能耗，二来能使电机输出我们所需要的效果，从而提高效率。本次课程设计本质就是控制电机的转速，使电机输出我们想要的转速，为此，我们通过对STC89C52单片机的简单编程，同时与各种电路相互结合，达到对电机的手动控制与自动控制，同时可以对电机进行加、减速与正反转控制，输出转速。本设计在硬件上采

2、用了基于PWM技术的H型桥式驱动电路，解决了电机驱动的效率问题，在软件上也采用较为合理的系统结构及算法，提高了单片机的使用效率，且具有一定的防飞能力。在关于速度的反馈问题上，用光电开关作为测速反馈，以r/s表达当前的转速进行显示，提供较为直观的速度表示方式，与给定值进行比较，可以更好地控制电机稳定运行。目录1.课程设计任务……………………………………………………………………………11.1课程设计目的………………………………………………………………………11.2课程设计要求………………………………………………………………………12.设计

3、方案…………………………………………………………………………………12.1驱动方案……………………………………………………………………………12.2.触发方案……………………………………………………………………………72.3.键盘方案……………………………………………………………………………102.4显示方案……………………………………………………………………………162.5整体方案……………………………………………………………………………223.调试及结果………………………………………………………………………………234.过程、体会

4、与收获………………………………………………………………………235.小组分工…………………………………………………………………………………24附录A程序流程图、系统程序参考文献1.课程设计任务1.1课程设计目的1.熟悉集成电路的引脚安排。2.掌握各芯片、单片机的逻辑功能及使用方法。3.了解电路板结构及其接线方法。4.了解单闭环直流电机调压调速控制的组成及工作原理。5.熟悉单闭环直流电机调压调速控制的设计与制作。1.2课程设计要求1.用键盘实现对直流电机的起/停、正/反转控制。2.速度调节要求既可用键盘数字量设定也可用电位器连续调节。3

5、.需要有速度显示。4.单闭环直流电机调压调速控制。5.功能扩展2.设计方案2.1驱动方案2.1.1旋转变流机组（简称G-M系统）1.电路原理图图2.1.12.优缺点分析优点：具有很好的调速性能、可逆运行较容易，电机能在允许转矩范围内实现四象限运行。缺点：需要的设备多、体积大、效率低、安装需打地基、运行有噪声、维护不方便。2.1.2Cuk斩波电路1.电路原理图图2.1.2电路图图2.1.3等效电路图2.电路原理分析V通时，E—L1—V回路和R—L2—C—V回路分别流过电流V断时，E—L1—C—VD回路和R—L2—VD回路分别流过电流输出

6、电压的极性与电源电压极性相反（如等效电路图2.1.3所示），相当于开关S在A、B两点之间交替切换稳态时电容C的电流在一周期内的平均值应为零，也就是其对时间的积分为零，即（在图2.1.3）的等效电路中，开关S合向B点时间即V处于通态的时间ton，则电容电流和时间的乘积为I2ton。开关S合向A点的时间为V处于断态的时间toff，则电容电流和时间的乘积为I1toff。由此可得从而可得当电容C很大使电容电压的脉动足够小时，输出电压Uo与输入电压E的关系可用以下方法求出：当开关S合到B点时，B点电压=0，A点电压=-；当S合到A点时，=，=0

7、因此，B点电压uB的平均值为（UC为电容电压uC的平均值），又因电感L1的电压平均值为零，所以。另一方面，A点的电压平均值为，且L2的电压平均值为零，按图2中输出电压Uo的极性，有。于是可得出输出电压Uo与电源电压E的关系：3.优缺点分析优点：输入电源电流和输出负载电流都是连续的，且脉动很小，有利于对输入、输出进行滤波，只需要一个全控型开关器件，成本较低。缺点：单个电源不能实现直流电机的反转，要想直流电机反转必须两个极性相反的电源，或需要一个变换电路以提供正负电源。2.1.3直流PWM变换器-电动机系统直流脉宽变换器，或称直流PWM变

8、换器，是在全控型电力电子器件问世以后出现的能取代相控整流器的直流电源。根据PWM变换器主电路的形式可分为可逆和不可逆两大类。1.可逆的PWM变换器1.电路原理图图2.1.42.工作过程1）正向运行状态正脉冲电压的宽度大于