[毕业设计] 基于单片机的双闭环直流调速系统 [复制链接]

资料简介：
　　毕业设计   基于单片机的双闭环直流调速系统  共39页，14447字。
　　
目 录
　　
摘要……………………………………………………………………………………3
　　
前言……………………………………………………………………………………4
　　
第一章  系统硬件电路的设计………………………………………………………5
　　
第一节  系统方案选择与总体设计…………………………………………………5
　　
1.1.1  调速方案的选择……………………………………………………………5
　　
1.1.2  双闭环直流调速系统电路原图……………………………………………6
　　
1.1.3  双闭环直流调速系统动态数学模型 ………………………………………6
　　
1.1.4  数字控制双闭环直流调速系统方图………………………………………7
　　
1.1.5  数字式双闭环直流调速系统硬件图………………………………………8
　　
1.1.6  8051单片机简介……………………………………………………………9
　　
第二节  主电路设计与参数计算…………………………………………………10
　　
1.2.1  整流变压器的计算与设计…………………………………………………10
　　
1.2.2  开关器件IGBT参数计算与选择…………………………………………11
　　
1.2.3  电阻电容的选择……………………………………………………………11
　　
1.2.4  整流功率二极管的选择……………………………………………………11
　　
1.2.5  平波电抗器的选择与计算…………………………………………………11
　　
1.2.6  快速熔断器的选择与计算…………………………………………………11
　　
第三节  调节器的选择与计算……………………………………………………12
　　
1.3.1  确定电流调节器时间常数…………………………………………………12
　　
1.3.2  电流调节器结构的选择……………………………………………………12
　　
1.3.3  电流调节器参数计算………………………………………………………13
　　
1.3.4  确定转速调节器时间常数…………………………………………………13
　　
1.3.5  转速调节器结构的选择……………………………………………………13
　　
1.3.6  转速调节器参数计算………………………………………………………14
　　
第四节  PWM信号发生电计………………………………………………………14
　　
1.4.1   PWM的基本原理…………………………………………………………14
　　
1.4.2   PWM信号发生电路设计…………………………………………………15
　　
1.4.3   PWM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…………………………………………17
　　
1.5.1  功率驱动模块………………………………………………………………17
　　
1.5.2  光电耦合隔离………………………………………………………………18
　　
第六节 A/D转换及芯片选择………………………………………………………19
　　
1.6.1  芯片ADC0809介绍…………………………………………………………19
　　
1.6.2  ADC0809引脚及其功能表…………………………………………………19
　　
第七节  测速环节设计……………………………………………………………20
　　
1.7.1  旋转编码器的原理及选择…………………………………………………20
　　
1.7.2  M法测速的实现……………………………………………………………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………………………………………………………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……………………………………………………32
　　
3.1.1  直流电机的数学模型………………………………………………………32
　　
3.1.2   转速电流双闭环调速系统的数学模型…………………………………32
　　
3.1.3  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……………………………………………………………………………39
　　
摘 要
　　
本文主要研究了利用MCS-51系列单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制的方法。文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，并且对PWM信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。此外，本文中还采用了芯片IR2112S作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块来完成了在主电路中对直流电机的控制。另外，本系统中使用了光电编码器对直流电机的转速进行测量，经过滤波电路后，将测量值送到A/D转换器，并且最终作为反馈值输入到单片机进行PI运算，从而实现了对直流电机速度的控制。在软件方面，文章中详细介绍了PI运算程序，初始化程序等的编写思路和具体的程序实现。
　　
关键词： PWM信号   直流调速  双闭环   PI运算

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