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……………………………………71.6数字

2、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……………………………………………………11

3、1.2.5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…………………………………………………131.3.5转速调节器结构的选择…………………………

4、…………………………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………………………………………………………………171.5.2光电耦合隔离…………

5、……………………………………………………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……………………………………………………………21第八节键盘显示单元……………………………………………………………21第

6、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………………………………………………………24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……………………………………………………323.1.1直流电机的数学模型………………………………………………………323.1

7、.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……………………………………………………………………………37摘要本文实现了转速电流双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

8、控制策略并分析其多系统性能的影响，取得了很好的效果。但怎样处理好转