基于51单片机的直流双闭环调速系统

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1、目录摘要……………………………………………………………………………………3前言……………………………………………………………………………………4第一章系统硬件电路的设计………………………………………………………51.1系统方案选择与总体设计…………………………………………………51.2系统控制对象的确定………………………………………………………51.3双闭环直流调速系统电路原理……………………………………………61.4双闭环直流调速系统动态数学模型………………………………………61.5数字控制双闭环直流调速系统方框图………………………………

2、……71.6数字式双闭环直流调速系统硬件结构图…………………………………81.78051单片机简介…………………………………………………………91.8系统各单元方案选择……………………………………………………102.1主电路设计与参数计算…………………………………………………101.2.1整流变压器的计算与设计…………………………………………………101.2.2开关器件IGBT参数计算与选择…………………………………………111.2.3电阻电容的选择……………………………………………………………111.2.4整流功率二极管的选择………………

3、……………………………………111.2.5平波电抗器的选择与计算…………………………………………………111.2.6快速熔断器的选择与计算…………………………………………………11第三节调节器的选择与计算……………………………………………………121.3.1确定电流调节器时间常数…………………………………………………121.3.2电流调节器结构的选择……………………………………………………121.3.3电流调节器参数计算………………………………………………………131.3.4确定转速调节器时间常数…………………………………………………131

4、.3.5转速调节器结构的选择……………………………………………………131.3.6转速调节器参数计算………………………………………………………14第四节PWM信号发生电计………………………………………………………141.4.1PWM的基本原理…………………………………………………………141.4.2PWM信号发生电路设计…………………………………………………151.4.3PWM发生电路主要芯片工作原理………………………………………16第五节功率驱动模块及光耦隔离设计…………………………………………171.5.1功率驱动模块………………………

5、………………………………………171.5.2光电耦合隔离………………………………………………………………18第六节A/D转换及芯片选择………………………………………………………191.6.1芯片ADC0809介绍…………………………………………………………191.6.2ADC0809引脚及其功能表…………………………………………………19第七节测速环节设计……………………………………………………………201.7.1旋转编码器的原理及选择…………………………………………………201.7.2M法测速的实现……………………………………………………

6、………21第八节键盘显示单元……………………………………………………………21第二章系统软件程序的设计……………………………………………………22第一节主程序设计………………………………………………………………23第二节PI控制子程序设计………………………………………………………2425第三节M法数字测速程序………………………………………………………26第四节故障保护程序设计………………………………………………………28第二章系统MATLAB仿真…………………………………………………………32第一节系统建模与参数设置………………………………

7、……………………323.1.1直流电机的数学模型………………………………………………………323.1.2转速电流双闭环调速系统的数学模型…………………………………323.1.3建立仿真模型………………………………………………………………33第二节仿真结果…………………………………………………………………33结论…………………………………………………………………………………35结束语………………………………………………………………………………36参考文献……………………………………………………………………………3725摘要本文实现了转速电流双

8、闭环直流调速系统的设计，实验结果可以准确直观的观察转速-电流双闭环调速系统的启动过程，可方便的设计各种不同的调节器参数及控制策略并分析其多系统性能的影响，取得了很好的效果。但怎样