[毕业设计] 单片机控制直流电动机调速系统设计 [复制链接]

资料简介：
　　广西工学院毕业设计 单片机控制直流电动机调速系统设计，共76页，29387字，附任务书、开题报告及PID英文资料。
　　
摘要
　　
本课题设计是以AT89C51单片机为控制核心，研制的一套数字式直流电动机调速系统。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。最后通过软件配合硬件实现对直流电动机的调速控制。该数字直流调速控制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。
　　
以单片机为控制核心的直流电动机调速系统与模拟系统相比具有许多优点；由于速度给定和测速采用数字化，能够在很宽的范围内高精度测速，所以扩大了调速范围，提高了速度控制的精度;由于硬件高度集成化，所以零部件数量和触点大大减少。很多功能都是由软件(即程序)来完成的，使硬件得以简化，所以故障率比模拟系统小;单片机以数字信号工作，控制手段灵活方便，抗干扰能力强。
　　
【关键词】:单片机  直流电动机   双闭环  直流调速系统  数字化
　　

　　
目录
　　
摘要  …………………………………………………………………Ⅰ
　　
Abstract ………………………………………………………………Ⅱ
　　
第1章 结论   …………………………………………………………1
　　
1.1  直流电机拖动的发展概况 ……………………………………………1
　　
1.2  数字式直流电机调速系统的发展概况……………………………….2
　　
1.3  本论文的主要研究内容 ………………………………………………3
　　
第2章 系统方案选择和总体结构设计………………………………3
　　
2.1  调速方案的选择 ………………………………………………………3
　　
2.1.1 系统控制对象的确定………………………………………………3
　　
2.1.2电动机供电方案的选择 ……………………………………………3
　　
2.2总体结构设计 ……………………………………………………………4
　　
2.2.1系统结构选择 ………………………………………………………4
　　
2.2.2系统的工作原理 ……………………………………………………5
　　
第3章 主电路设计与参数计算 ………………………………………6
　　
3.1整流变压器的设计 ………………………………………………………6
　　
3.1.1变压器二次侧电压U2的计算  ……………………………………6
　　
3.1.2 一次、二次相电流I1、I2的计算  ………………………………7
　　
3.1.3变压器容量的计算 …………………………………………………7
　　
3.2晶闸管元件的选择 ………………………………………………………8
　　
3.2.1晶闸管的额定电压 …………………………………………………8
　　
3.2.2晶闸管的额定电流 …………………………………………………8
　　
3.3直流调速系统的保护 ……………………………………………………8
　　
3.3.1过电压保护 …………………………………………………………9
　　
3.3.2 电流保护 …………………………………………………………10
　　
3.3.3平波电抗器的计算…………………………………………………11
　　
3.4励磁电路元件的选择  …………………………………………………13
　　
3.5主电路及保护电路原理图  ……………………………………………14
　　
第4章 调速系统硬件设计……………………………………………14
　　
4.1 调速系统的硬件组成   ………………………………………………14
　　
4.2 AT89C51单片机介绍  …………………………………………………15
　　
4.3  8279可编程键盘/显示接口 …………………………………………19
　　
4.3.1 8279键盘/显示芯片介绍  ………………………………………19
　　
4.3.2  8279键盘／显示接口电路设计  ………………………………24
　　
4.4  8253芯片  ……………………………………………………………25
　　
4.5  8155芯片  ……………………………………………………………28
　　
4.6  ADC0809芯片 …………………………………………………………30
　　
4.7高分辨率数字移相触发脉冲输出电路  ………………………………32
　　
  4.7.1同步电路  …………………………………………………………32
　　
4.7.2 晶闸管触发方法 …………………………………………………34
　　
4.7.3定时控制移相角α  ………………………………………………35
　　
4.7.4 控制角α的计算 …………………………………………………36
　　
4.7.5 触发脉冲输出电路 ………………………………………………36
　　
4.8 高精度数字测速电路 …………………………………………………38
　　
4.9 电流检测 ………………………………………………………………42
　　
4.10辅助功能电路 …………………………………………………………42
　　
第5章 数字PID控制器的设计………………………………………43
　　
5.1 对象的数学模型   ……………………………………………………43
　　
5.2 电流调节器设计 ………………………………………………………46
　　
5.3 速度调节器的设计 ……………………………………………………48
　　
5.4 数字PID控制器的参数选择 …………………………………………50
　　
第6章 调速系统软件设计 …………………………………………51
　　
6.1 系统主程序  …………………………………………………………51
　　
6.2 初始化子程序  ………………………………………………………52
　　
6.3 键盘处理子程序  ……………………………………………………53
　　
6.4 键盘外中断（INT1外部中断）服务子程序  ………………………53
　　
6.5 同步脉冲外中断服务程序  …………………………………………54
　　
6.6 数字PID调节器控制算法  …………………………………………56
　　
6.6.1 电流调节程序算法  ……………………………………………56
　　
6.6.2 转速调节程序算法  ……………………………………………57
　　
6.7 数字滤波器程序设计  ………………………………………………59
　　
结束语…………………………………………………………………50
　　
致谢……………………………………………………………………61
　　
参考文献………………………………………………………………62
　　
附录一 ………………………………………………………………63
　　
附录二 ………………………………………………………………64

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• 毕业设计-单片机控制直流电动机调速系统设计
• 自动化041 李涛—单片机控制直流电动机调速系统设计
• PID英文资料(译文部分).doc  [200.00KB]
• PID英文资料.pdf  [201.16KB]
• 摘要.doc  [32.00KB]
• 正文.doc  [3.82MB]
• 毕业设计开题报告.doc  [45.00KB]
• 毕业设计（论文）任务书.doc  [28.00KB]
• 目录.doc  [42.00KB]
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