全数字化双闭环可逆直流PWM调速系统开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告信电系工自专业03级1班课题名称：全数字化双闭环可逆直流PWM调速系统的研究毕业设计(论文)起止时间：2006年2月15日6月7日(共13周)学生姓名：指导教师：报告日期：1本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述当今，自动化控制系统已经在各行各业得到了广泛的应用和发展，而直流调控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。本文主要研究直流调速系统，它主要由三部分组成，包括控制部分、功率部分、直流电动机。长期以来，直流电动机因其具有调节转速比较灵活、方法简单、易于大范围内平滑调速、控制性能好等特点，一直在传动领域占有统治地位。微机出现于20世纪70年代，随着大规模及超大规模集成电路制造工艺的迅速发展，微机的性能越来越高，价格越来越便宜。此外，电力电子的发展，得大功率电子器件的性能迅速提高。因此就有可能比较普遍地应用微机来控制电机，完成各种新颖的、高性能的控制策略，使电机的各种潜在能力得到充分的发挥，使电机的性能更符合使用要求，还可以制造出各种便于控制的新型电机，使电机出现新的面貌。比较简单的电机微机控制，只要用微机控制继电器或电子开关元件使电路开通或关断就可以了。在各种机床设备及生产流水线中，现在已普遍采用带微机的可编程控制器，按一定的规律控制各类电机的动作。对于复杂的电机控制,则要用微机控制电机的电压、电流、转矩、转速、转角等等,使电机按给定的指令准确工作。通过微机控制，可使电机的性能有很大的提高。传统的直电机和交流电机各有优缺点，直流电机调速性能好，但带有机械换向器，有机械磨损及换向火花等问题；交流电机，不论是异步电机还是同步电机，结构都比直流电机简单，工作也比直流电机可靠，但在频率恒定的电网上运行时，它们的速度不能方便而经济地调节。目前，广泛应用于数控机床等自动化设备的数控位置伺服系统.为了提高性能,在先进的数控交流伺服系统中,已采用高速数字化处理芯片(DIGITALSIGNALPROCESSOR,简称DSP),其指令执行速度达到每秒数百兆以上,且具有适合于矩阵运算的指令.目前，很多电机微机控制系统都是由数字部件和模拟部件组成的混合系统，而全数字控制系统是当前的发展方向。电机调速系统采用微机实现数字化控制,是电气传动发展的主要方向之一.从80年代中后期起，世界各大电气公司都在竞相开发数字式调速传动装置，当前直流调速已发展到一个很高的技术水平：功率元件采用可控硅；控制板采用表面安装技术；控制方式采用电源换相、相位控制。特别是采用了微机及其他先进技术，数字式直流调速装置具有很高的精度、优良的控制性能和强大的抗干扰能力，在国内外得到广泛的应用。全数字化直流调速装置作为最新控制水平的传动方式更显示了强大优势。全数字化直流调速系统不断推出，为工程应用提供了优越的条件。2设计(论文)要解决的问题和拟采用的研究方法(1)要了解电气传动技术发展现状和微机控制电机的发展和现状。(2)要掌握单闭环控制直流脉宽调速系统原理。(3)微机控制双闭环可逆直流PWM调速系统原理的设计。(4)调速系统的硬件设计。(5)调速系统的软件设计。3本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路(1)分析系统工作原理和提高调速性能的方法，研究IGBT模块应用中驱动、吸收、保护控制等关键技术；在微机控制方面，讨论数字触发、数字测速、数字PWM调制器、双极式H型PWM变换电路、转速与电流控制器的原理。(2)采用89C52微机为核心，分别采用8255、8253、8279、ADC0809、741914等芯片与一些外围电路，实时测试与调节电动机的转速与电流。(3)设计控制软件程序，以实现数字调节器和数字转速调节器的算法，以及抗干扰技术的处理。4完成本课题所必须的工作条件(如工具书、实验设备或实验环境条件、某类市场调研、计算机辅助设计条件等等)及解决的办法本课题需要计算机进行编辑，所用软件有CAD，Protel,Office2003等。同时从学校图书馆及网上查寻到的资料也对本设计有着重要的帮助。所参考的书籍有：1绉伯敏.自动控制理论.北京:机械工业出版利，20022李先允.自动控制系统.北京:高等教育出版社，20033陈伯时.电力拖动自动控制系统.北京:机械工业出版利，20004莫正康.电力电子应用技术.北京:机械工业出版利，20015余锡存，曹国华.单片机原理及接口技术.西安:西安电子科技大学出版利，20006吴金戊，沈庆阳，郭庭古等.8051单片机实践与应用.北京:清华大学出版利，20027高鹏，安涛，寇怀诚等.Protel99入门与提高.北京:人民邮电出版利，20048王晓明.电动机的单片机控制.第一版.北京:北京航空航人大学出版社，20029廖晓钟.电力电子技术与电气传动.北京:北京理工大学出版社，2000等。5设计(论文)完成进度计划第01周至第02周：查阅中文及英文资料（并翻译一篇外文资料），收集和设计相关的资料；03周至第03周：查阅相关资料，完成毕业设计（论文）开题报告，并开始进行毕业设计；第04周至第06周：完成整个设计方案；第07周至第11周：完成硬件模块的设计；第12周至第15周：完成软件模块的设计；第16周至第16周：整理相关资料，完成毕业设计（论文）和图纸打印；第17周至第17周：答辩。6指导教师审阅意见指导教师(签字)：年月日7教研室主任意见教研室主任(签字)：系(签章)年月日说明：1.本报告必须由承担毕业设计(论文)课题任务的学生在接到“毕业设计(论文)任务书”、正式开始做毕业设计(论文)的第2周或第3周末之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。2.每个毕业设计(论文)课题撰写本报告一份，作为指导教师、教研室主任审查学生能否承担该毕业设计(论文)课题任务的依据，并接受学校的抽查。