基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计论文毕业论文

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1、单片机控制直流调速系统摘要近年来由于微型机的快速发展，国外交直流系统数字化已经达到实用阶段。由于以微处理器为核心的数字控制系统硬件电路的标准化程度高，制作成本低，且不受器件温度漂移的影响。其控制软件能够进行逻辑判断和复杂运算，可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线性、智能化等控制规律。所以微机数字控制系统在各个方面的性能都远远优于模拟控制系统且应用越来越广泛。本文介绍的是用一台26KW的直流电动机，8051单片机构成的数字化直流调速系统。特点是用单片机取代模拟触发器、电流调节器、速度调节器及逻辑切换等硬件设备。最后进行软

2、件编程、调试以及计算机仿真。实时控制结果表明，本数字化直流调速系统实现了电流和转速双闭环的恒速调节，并具有结构简单，控制精度高，成本低，易推广等特点，而且各项性能指标优于模拟直流调速系统，从而能够实际的应用到生产生活中，满足现代化生产的需要。关键词：单片机双闭环直流调速系统数字方式49目录第1章绪论………………………………………………1第二章方案论证………………………………………..3第三章直流调速控制系统…………………………….53.1单片机部分的组成………………………………………………………...53.1.1时钟电路……………

3、…………………………………………….73.1.2复位电路………………………………………………………….83.1.3存储器……………………………………………………………….83.1.4外部中断源………………………………………………………….93.1.5定时器/计数器…………………………………………………….113.2单片机的扩展………………………………………………………………….123.2.1程序存储器的扩展………………………………………………..133.2.2数据存储器的扩展………………………………………………..143.2.38

4、279可编程键盘/显示器…………………………………………163.2.4模拟量与数字量的转换………………………………………….243.2.5采样和保持………………………………………………………..28第四章PID的控制算法………………………………….324.1PID控制规律及其基本作用…………………………………………………...324.2控制算法的实现………………………………………………………………..33第五章直流调速系统的主电路设计…………………...365.1直流电动机的调速方法……………………………………………………….36

5、5.2整流电路………………………………………………………………………..375.3触发电路………………………………………………………………………..38第六章软件设计………………………………………427.2系统仿真结果的输出及结果分析49第七章系统的抗干扰技术………………………………4649第八章直流调速系统的保护……………………………49总结……………………………………………………….51辞谢……………………………………………………….53参考文献………………………………………………….49第2章系统方案选择和总体结构设计2.1

6、调速方案的选择2.1.1系统控制对象的确定本次设计选用的电动机型号Z2-32型，额定功率1.1KW，额定电压230V，额定电流6.58A,额定转速1000r/min,励磁电压220V,运转方式连续。2.1.2电动机供电方案的选择变压器调速是直流调速系统用的主要方法，调节电枢供电电压所需的可控制电源通常有3种：旋转电流机组，静止可控整流器，直流斩波器和脉宽调制变换器。旋转变流机组简称G-M系统，适用于调速要求不高，要求可逆运行的系统，但其设备多、体积大、费用高、效率低、维护不便。静止可控整流器又称V-M系统，通过调节触发装置GT的控

7、制电压来移动触发脉冲的相位，即可改变Ud，从而实现平滑调速，且控制作用快速性能好，提高系统动态性能。直流斩波器和脉宽调制交换器采用PWM受器件各量限制，适用于中、小功率的系统。根据本此设计的技术要求和特点选V-M系统。在V-M系统中，调节器给定电压，即可移动触发装置GT输出脉冲的相位，从而方便的改变整流器的输出，瞬时电压Ud。由于要求直流电压脉动较小，故采用三相整流电路。考虑使电路简单、经济且满足性能要求，选择晶闸管三相全控桥交流器供电方案。因三相桥式全控整流电压的脉动频率比三相半波高，因而所需的平波电抗器的电感量可相应减少约一半

8、，这是三相桥式整流电路的一大优点。并且晶闸管可控整流装置无噪声、无磨损、响应快、体积小、重量轻、投资省。而且工作可靠，能耗小，效率高。同时，由于电机的容量较大，又要求电流的脉动小。综上选晶闸管三相全控桥整流电路供电方案。492.2总体结构设计2.2