本科论文开题要求.doc

贵州大学本科生毕业论文（设计）开题报告表论文(设计)名称基于单片机的直流电动机速度控制设计论文（设计）来源教师选题论文（设计）类型c指导教师学生姓名学号专业一、 研究或设计的目的和意义：由于直流具有良好的线型调速特性，简单的控制性能，较高的效率和优异的动态性能；尽管近年来不断受到交流变频电动机、步进电动机的挑战，但它仍然是大多数调速控制电动机的最优选择。 对电动机的控制分为简单控制和复杂控制两种。简单控制是指对电动机的启动、制动、正反转控制和顺序控制。此类控制可通过继电器、PLC和开关元件来实现。复杂控制是指对电动机的转速、转角、转矩、电压、电流等物理量进行控制，而且有时往往需要非常精确的控制。随着现代技术的发展，人们对自动化的需求越来越高，电动机的复杂控制逐渐成为主流，复杂控制的应用也愈加广泛。本文的主要内容就是用单片机控制直流电动机的复杂控制系统。 本文比较详细的介绍了控制所用的C8051F系列单片机的应用性能、特点，以及PWM调速原理和特性等。论述了直流调速系统原理，运用自动控制原理和单片机的相关知识，设计出相应的硬件电路和控制软件，最后分析的系统存在的问题及解决办法，简单的介绍了数字PID在系统中应用。二、研究或设计的国内现状和发展趋势：近年来由于微型机的快速发展，国外交直流系统数字化已经达到实用阶段。由于以微处理器为核心的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。所以微机数字控制系统在各个方面的性能都远远优于模拟控制系统且应用越来越广泛。在当今时代，电动机在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。无论在农业生产、交通运输、国防、航空航天、医疗卫生、商务与办公设备，还是在日常生活中的家用电器，都大量的使用各种各样的电动机。随着微电子技术、电力电子技术、传感器技术、永磁材料技术、自动控制技术、微机应用技术的发展，使电动机控制技术也得到迅速的发展。电动机的控制部分已经由模拟控制逐渐成为以单片机为主的微处理器控制，形成数字与模拟的混合控制系统和纯数字控制系统。电动机的驱动部分多用到的功率器件经历的几次更新换代，目前开关速度更快、控制更容易的全控型功率器件MOSFET和IGBT已经成为主流。功率器件控制条件的变化和微电子技术的使用也使新型的电动机控制方法能够得到实现，脉宽调制控制方法（即PWM和SPWM）、变频技术在直流调速和交流调速中广泛应用。二、 主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路：设计的主要内容： 1、数字式晶闸管直流调速系统总体方案设计； 2、硬件设计：（1）主回路及保护环节的设计；（2）测速电路和触发电路的设计；（3）电流检测电路的设计；（4）显示电路和键盘接口电路的设计； 3、软件设计：（1）主程序程序框图的设计；（2）测速程序框图设计；（3）同步脉冲中断服务程序框图的设计；（4）同步脉冲中断程序的设计。关键问题：（1）如何控制晶闸管触发时间，即如何通过控制晶闸管控制控制角的大小来控制直流电动的转速？（2）如何保证触发晶闸管的触发顺序和三相交流电同步，即如何保证向晶闸管输出的触发脉冲和三相交流电同步？思路：（1）单片机读入系统所检测的速度和电流，对电流和速度进行PI运算（相当于模拟式调速系统的各调节器），输出相应的触发脉冲，触发相应的晶闸管导通，从而实现电动机的调速； （2）设计同步脉冲电路，该电路产生同步脉冲控制控制电路的输出触发字码，使晶闸管的导通顺序和所要求的一致，从而保证晶闸管的触发与三相交流电同步。 四、完成毕业论文（设计）所必须具备的工作条件及解决的办法：(根据你的条件)1、国内外许多文献就直流电动机在线测试进行了大量研究，提出了许多具有一定意义的见解。2、本论文的研究又很好的硬性条件：能够上互联网，随时掌握国内外研究的动态和信息资料。3、本人通过本科生阶段的系统学习，掌握了单片机的原理及应用以及制图的相关知识，因而具备了论文撰写所需要的基础理论知识。4、由优秀导师知道，能及时的改正和解决各种问题。 五、工作的主要阶段、进度与时间安排：第一周 课题调研及资料收集整理；第二周 研究问题提出初步总体方案并分析比较，提交开题报告表；第三周第七周 对相关主要硬件电路进行设计计算第八周第十一周 对相关主要系统软件进行设计和编写，绘制相关图纸；第十二周第十三周 撰写论文说明书，整理相关资料；第十四周 上交毕业论文所有资料和说明书给评阅教师，评阅该论文，并准备答辩；第十五周 毕业论文答辩。六、阅读的主要参考文献及资料名称：(你可以根据你设计的情况填写)【1】 胡汉才主编，单片机原理及其接口技术，清华大学出版社，2003【2】 余发山主编，单片机原理及应用技术，中国矿业大学出版社，2003【3】 王兆安等主编，电力电子技术，机械工业出版社，2000【4】 陈伯时主编，电力拖动控制系统，机械工业出版社，1992【5】 余发山、郑征等主编，自动控制系统，中国矿业大学出版社，2004【6】 王晓明主编，电动机的单片机控制，北京航天大学出版社，2002【7】 李发海等主编，电机学，科学出版社，1990【8】 赖寿宏主编，微型计算机控制技术，机械工业出版社，1994【9】 任兴权主编，电力拖动基础，冶金工业出版社，1987【10】 杨凌霄主编，微型计算机原理及应用，中国矿业大学出版社，2004【11】 康华光主编，电子技术基础（数字部分、模拟部分），高等教育出版社，1998【12】 大连铁道工程学院硕士毕业论文，计算机控制直流调速系统设计与实现【13】 河北工业大学硕士毕业论文，基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究【14】 广西大学硕士毕业论文，单