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优秀毕业设计精品]全数字直流电机双闭环调速系统设计.doc

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优秀毕业设计精品]全数字直流电机双闭环调速系统设计.doc

xxx毕业设计(论文)说明书全数字直流双闭环调速系统的设计摘要近年来,自动化控制系统在各行业中得到了广泛的应用和发展,而直流调速系统作为电力拖动系统的主要方式之一,在现代化生产中起着十分重要的作用。随着微电子技术的不断发展,计算机在调速系统中的应用使控制系统得到简化,体积减小,可靠性提高,而且各种经典和智能算法也都分别在调速系统中得到了灵活的应用,以此来达到最优控制效果。以单片机为控制核心的数字直流调速系统有着许多优点由于速度给定和测速采用了数字化,能够在很宽的范围内高精度测速,所以扩大了调速的范围,提高了测速控制系统的精度由于硬件的高度集成化,所以使得零部件数量大大减少由于很多功能都是由软件实现的,使硬件得以简化,因此故障率小单片机以数字信号工作,控制方法灵活便捷,抗干扰能力较强。本论文在直流调速系统理论研究的基础上,以80C196KC单片机为控制核心,对双闭环直流调速系统中的转速调节器采了用PID控制算法、电流调节器采用了PI算法,设计了一套全数字直流电机双闭环调速系统。并且介绍了直流电机调速系统的功能和特性,分析了双闭环PID控制的调速系统的数学模型,确定了电流环和转速环的比例和积分系数。此外,本次设计采用了数字式速度给定和数字式测速方法,大大提高了速度控制的精度。关键词直流电动机调速PID控制双闭环xxx毕业设计(论文)说明书DesignofDigitalDoubleClosedloopDCSpeedRegulationSystemAbstractInrecentyears,autocontrolsystemhasbeenwidelyusedanddevelopedineverywalkoflife.TheDCspeedregulation,asthearteryintheareaofelecticdrivesystemactsthemaineffectinmordernization.Withthedevelopmentofthemicroelectritcity,theuseofthecomputerinspeedregulationsystemsimpliesthesystem,reducesthevolume,increasesthereliability.TheOptimumControlisachievedbytheuseofbothclassicalmethodsandintelligentmethods.ThedigitalspeedcontrolsystemforDCmotor,whichuseChipMicrocontrollerSCMasitsprocessorhasmanymerits.Thespeedgivingandspeedmeasuringadoptdigitalmethod,thesystemcanmeasurethespeedaccuracywithinawiderange,whichexpansthespeedcontrolscopeandenhancesitsprecessionthehardwareishighlyintegrated,thenumberofthepartsissharplyminimizedasmostfunctionsarecarriedoutbysoftware,therateofmalfunctionislow.Moreover,asSCMworkswithdigitalsignal,itscontrolisflexibleanditsabilitytoantiinterferenceisveryhigh.ThepaperisbasedonthetheoryofDCspeedregulation.Inthispaper,a80C196KCSCMisusedastheprocessorforthespeedcontrolsystemofDCmotor.ThekindofspeedcontrollerisPIDandthatofcurrentcontrollerisPI.ItisalsodiscussedinthispaperhowtoanalyzethemathmodelofdoublecloseloopspeedcontrolsystembyanalyzingthefunctionsandcharacteristicsofthespeedcontrollingsystemforDCmotor,andfindouttheproportionandintegralfactorsofthecurrentandvoltageloop.Moreover,thesystemadopteddigitalspeedmeasuringmethodtoenhancetheaccuracyofspeedcontrol.KeywordsDCmotorSpeedregulationPIDcontrolDoubleclosedloopxxx毕业设计(论文)说明书目录1绪论...........................................................11.1引言......................................................11.2课题的背景................................................11.3课题研究的目的和实际意义...................................22直流调速系统理论研究和方案确定..................................42.1调速方案的选择............................................42.1.1电动机型号的选择.....................................42.1.2直流调速系统的控制方法的选择..........................42.1.3电动机供电方案的选择.................................52.2调速系统的性能指标.........................................52.2.1调速系统的稳态指标...................................52.2.2调速系统的动态性能指标...............................62.32总体结构设计.............................................72.3.1系统结构选择.........................................73数字直流电机调速系统的数字PID控制..............................103.1PID调节器的基本原理......................................103.2PID调节器的数字化设计....................................113.3位置式PID算法...........................................123.4调速单元PI参数的整定.....................................153.4.1直流电动机的数学模型................................153.4.2转速、电流双闭环调速系统的分析.......................173.4.3比例、积分系数初值的确定............................184主电路的设计与参数计算.........................................194.1变压器的设计.............................................194.1.1变压器二次侧电压U2的计算............................194.1.2一次、二次侧相电流I1、I2的计算.......................20xxx毕业设计(论文)说明书4.1.3变压器容量的计算....................................204.2晶闸管型号的选择.........................................204.2.1晶闸管的额定电压....................................204.2.2晶闸管的额定电流....................................214.3直流调速系统的保护........................................214.3.1过电压保护和dtdu限制.................................214.3.2过电流保护和dtdi限制.................................234.4主电路及保护电路图........................................235数字直流调速系统的硬件设计.....................................255.1控制模块.................................................255.2同步信号电路.............................................265.3触发脉冲输出电路.........................................295.4显示模块.................................................305.4.1LCD液晶显示简介....................................305.4.2LCD接口设计........................................335.5速度给定电路.............................................335.6监控电路的设计...........................................345.6.1MAX813L芯片及其引脚.................................345.6.2硬件电路图..........................................355.7通信接口设计.............................................365.7.1RS232C通信接口标准.................................375.7.2串口通信电路........................................375.8脉冲信号反馈模块.........................................386数字直流调速系统的软件设计.....................................406.1采样周期T的选择.........................................406.2主程序的设计.............................................406.3数字测速的软件设计........................................41

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