文档介绍：课题直流电动机调速控制器
直流电动机调速控制器的设计
摘要:直流调速系统,在各行各业得到了广泛的应用和发展。本文就对直流电机及其调速系统进行研究,控制器为主控的新型直流调速器的设计方案,直流电动机调速控制器的硬件构成和软件设计方法。并且利用PID控制算法来实现对直流电机的起停、正反转及转速控制。该系统性能可靠、成本较低,是一种实用较理想的无刷直流电动机调速器。
关键词:直流电动机,PCC,514C,PID控制算法
1 文献综述
在现代化的工业生产过程中,几乎无处不使用电力传动装置,生产工艺、产品质量的要求不断提高和产量的增长,使得越来越多的生产机械要求能实现自动调速。而直流调速系统,目前也已被广泛地应用于自动控制要求较高的各种生产部门,直流调速系统的,特别是双闭环直流调速系统是工业生产过程中应用最广泛的电气传动装置之一,直流调速常采用PID控制方式,因为它易懂,应用范围广,参数较易整定,可靠性好,从而取得了较好的控制效果。它通常采用三相全控桥式整流电路对电动机进行供电,从而控制电动机的转速不超过直流电动机的设定转速。[1] 前面市场上和继电器所组成的直流电机控制系统,存在着寿命短、系统故障率高等一些不够完善的地方,尤其是电机的调速控制方面有待于进一步提高。控制系统采用模拟元件,虽在一定程度上满足了生产要求,但是因为元件容易老化和在使用中易受外界干扰影响,并且线路复杂、通用性差,控制效果受到影响,从而致使故系统的运行可靠性及准确性得不到保证,所以我们需要用一种不同于可编程序控制器PLC的新一代可编程计算机控制器来替代。
可编程计算机控制器,(puter controller),是集计算机技术、通信技术、自动控制技术(简称3C技术)为一体的新型工业控制系统。作为一个全新的概念于90年代中期在工控界提出,它是一种不同于可编程逻辑控制器PLC(program logic controller)及工业控制机IPC(industry puter)的新一代可编程计算机控制器,它具有极高的可靠性、丰富的编程语言、实用的编程方法、强大的功能、优良的性能、良好的耐恶劣环境能力。它代表了当今工业控制技术的发展趋势。[2、3]
在直流调速系统以及其他领域中,相对现有的其他控制器的卓越的性能和高可靠性,我们相信它会在各行各业都会得到广泛的应用。
2 选题背景及其意义
在现代化的工业生产过程中,生产工艺、产品质量的要求不断提高和产量的增长,使得越来越多的生产机械要求能实现自动调速。直流调速系统控制用数字控制器代替了模拟控制器。我们知道,常规的PLC大多依赖于单任务的时钟扫描或监控程序,来处理程序本身的逻辑运算指令以及外部的I/O通道的状态采集与刷新,整个应用程序采用一个循环周期,但事实上在一个控制系统中,虽然往往有一些数据量是实时性要求很高的,循环顺序扫描的运行机制直接导致了系统的控制速度严重依赖于应用程序的大小,应用程序一旦复杂庞大,控制速度就必然降低。这无疑是与I/O通道高实时性控制的要求相违背的。
系统的设计方案则完美地解决了这一问题,与常规PLC相比较,PCC最大的特点就在于其引入了类大型计算机的分时多任务操作系统理念,并辅以多样化的应用软件设计手段,满足了真正实时控制的要求,而且这种控制周期是可以在CPU运算能力允许的前提下,按照用户的实际要求而做