文档介绍:厦门南洋职业学院
毕业设计(论文)
基于单片机控制直流电机调速系统设计
学历层次
大专
教学院名称
机电工程学院
专业名称
机电一体化技术
学生姓名
指导教师
机电工程学院机电一体化技术专业 2 班
学生姓名(学号) 褚斌斌 **********
毕业设计(论文)时间:自 2012 年 12 月 11日至 2013 年 3 月 29 日
答辩时间: 年月日成绩
指导教师:
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
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…………………………….5
………………………………………………………...5
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………………………………………………………….8
……………………………………………………………….8
………………………………………………………….9
…………………………………………………….11
单片机的扩展………………………………………………………………….12
………………………………………………..13
………………………………………………..14
…………………………………………16
………………………………………….24
………………………………………………………..28
第四章PID的控制算法………………………………….32
…………………………………………………...32
………………………………………………………………..33
第五章直流调速系统的主电路设计…………………...36
……………………………………………………….36
………………………………………………………………………..37
………………………………………………………………………..38
第六章软件设计………………………………………42
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………………………………46
第八章直流调速系统的保护……………………………49
总结……………………………………………………….51
辞谢……………………………………………………….53
参考文献………………………………………………….
第2章系统方案选择和总体结构设计
本次设计选用的电动机型号Z2-32型,,额定电压230V,,额定转速1000r/min, 励磁电压220V,运转方式连续。
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