基于AVR的直流电动机双闭环调速系统

毕 业 论 文题目：基于AVR的直流电动机双闭环调速系统学生姓名： 学号： 学 院： 系 名： 专 业： 指导教师： 年 月 日摘要在各类机电系统中,由于直流电机具有良好的起动、制动和调速性能,直流调速技术已广泛运用于工业领域的各个方面。最常用的直流调速技术是脉宽调制(PWM) 直流调速技术,它具有调速精度高、响应速度快、调速范围宽和耗损低等特点。文中采用AVR 单片机ATmega16 产生PWM信号、L298 驱动、行列式键盘控制及LCD 显示，并采取转速、电流双闭环PID算法对直流电机进行调速控制的直流电机PWM 调速系统。关键词：AVR；双闭环；PWM；直流电机调速AVR-based dual-loop DC motor speed regulation systemAbstract:In various mechanical and electrical systems, due to DC motor has a good start, braking and speed control performance of DC drive technology has been widely used in industry, all aspects of the field of aerospace. The most commonly used technique is pulse-width modulated DC speed (PWM) DC converter technology, which has speed, high precision, fast response, wide speed range and low and the wear and tear. This paper presents a PWM generated by the AVR microcontroller ATmega16 signal, L298-driven, the determinant of the keyboard control and LCD display, and to take speed, the current dual-loop PID algorithm to DC motor speed control of DC motor PWM speed control system.Keywords: AVR；Double-loop；PWM；DC Motor Speed Control目 录1 绪论11.1 绪论11.2 直流电动机简介11.3 直流电机工作原理21.4 直流电机的励磁21.4.1他励电机励磁21.4.2自励电机励磁31.5 直流电机的优越性31.6 直流电动机应用42 选题背景42.1 问题的提出42.2 解决方案43 系统总设计方案53.1 设计思路53.2 方案论证与设计53.2.1系统控制设计方案论证与选择53.2.2电机控制电路的设计63.2.3键盘电路的设计63.2.4显示电路的设计63.2.5速度测量电路的设计63.2.6电流检测电路设计63.3 系统组成：63.4 ATMEGA控制电路73.5 电源及ISP83.6 主要电路单元的设计83.6.1L298 驱动接口83.6.1.1.控制逻辑93.6.1.2.L298原理图103.6.2显示电路设计103.6.2.1.液晶模块接线图103.6.2.2.1062接口说明113.6.2.3.基本操作时序113.6.3键盘电路设计113.6.3.1.行列式键盘电路113.6.3.2.按键抖动123.6.3.3.去抖方法123.6.4电机测速电路设计123.6.5光电编码器的工作原理：133.6.5.1.绝对式编码器133.6.5.2.增量式编码器143.6.5.3.转速转向信号处理143.6.6电枢电流测量153.6.6.1.测量方法153.6.6.2.AVR数模转换特点154 系统软件设计与实现164.1 PWM软件设计184.1.1产生PWM信号4种方法184.1.2AVR单片机输出PWM的程序194.2 转向与速度检测194.2.1测速原理194.2.2脉冲数字（P/D）转换方法204.2.3M/T法测速软件设计204.2.4M/T 法数字测速软件图214.2.5转向的判断234.3 电流检测原理234.3.1AD转换程序234.4 调节器的设计244.4.1电流调节器的设计244.4.2转速调节器的设计274.5 PID程序流程图：295 系统调试结果306 总结31致谢32参考文献33基于AVR的直流电动机双闭环调速系统1 绪论1.1 绪论当今，自动化控制系统己经在各行各业得到了广泛的应用和发展，而直流调速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。【原文已删除，如需完整论文，加QQ：10247336】【通信工程本/专科优秀毕业论文修改与拟稿】本文已用AVR单片机实现了直流电机双闭环调速，简化了控制逻辑系统，与其它系统相比，开发时间短，实用性强，功能完整。以微处理器为核心的数字控制系统（简称微机数字控制系统）硬件电路的标准化程度高，制作成本低，且不受器件温度漂移的影响；其控制软件能够进行逻辑判断和复杂运算，可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线性、智能化等控制规律，而且更改起来灵活方便。如直流电机速度PID/模糊PID控制已得到验证，对于要求精度高、调速范围大的系统，往往需要采用旋转编码器测速，即数字测速。由于M/T法的计数值M1和M2都随着转速的变化而变化，高速时，相当于M法测速，最低速时，M1=1，自动进入T法测速。因此M/T法测速能适用的转速范围明显大于前两种。是目前广泛应用的一种测速方法。【原文已删除，如需完整论文，加QQ：10247336】【通信工程本/专科优秀毕业论文修改与拟稿】致谢在本论文完成之际，衷心感谢指导老师XX副教授的悉心指导，以及提供良好的学习研究环境；在一个多学期的学习中，给予我理论方面的支持和技术上的帮助；对本人学习作风产生极大的影响，养成实事求是、一丝不苟、自强不息的习惯。同时XX老师渊博的知识和勇于创新的科学精神将使我受益匪浅。感谢XXX师兄所做的前期电路，最后还要感谢各位领导、老师、同学们的热情相助。【原文已删除，如需完整论文，加QQ：10247336】【通信工程本/专科优秀毕业论文修改与拟稿】参考文献1