單片機(jī)控制直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)-文庫吧
2025-11-03 09:47 本頁面
【正文】 10 第三章 系統(tǒng)功能調(diào)試 11 調(diào)試軟件介紹 11 直流電機(jī)的調(diào)速功能仿真 12 電機(jī)速度的測 量并顯示功能仿真 13 系統(tǒng)的電路原理圖 13 設(shè)計總結(jié) 14 參考文獻(xiàn) 17 附錄 18 畢業(yè)設(shè)計開題報告 一、課題設(shè)計（論文）目的及意義 在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中，自動控制系統(tǒng)，電子儀器設(shè)備、家用電器、電子玩具等等方面，直流電機(jī)都得到了廣泛的應(yīng)用。大家熟悉的錄音機(jī)、電唱機(jī)、錄相機(jī)、電子計算機(jī)等，都不能缺少直流電機(jī)。所以直流電機(jī)的控制是一門很實用的技術(shù)。直流電機(jī)，大體上可分為 3類：幾相繞組的步進(jìn)電機(jī) 、 永磁式換流器直流電機(jī) 、 伺服電機(jī) 、 直流電機(jī)具有良好的啟動性 能和調(diào)速特性，它的特點(diǎn)是啟動轉(zhuǎn)矩大，最大轉(zhuǎn)矩大，能在寬廣的范圍內(nèi)平滑、經(jīng)濟(jì)地調(diào)速，轉(zhuǎn)速控制容易，調(diào)速后效率很高。與交流調(diào)速相比，直流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，維護(hù)工作量大。 適用范圍 ： 直流調(diào)速器在數(shù)控機(jī)床、造紙印刷、紡織印染、光纜線纜設(shè)備、包裝機(jī)械、電工機(jī)械、食品加工機(jī)械、橡膠機(jī)械、生物設(shè)備、印制電路板設(shè)備、實驗設(shè)備、焊接切割、輕工機(jī)械、物流輸送設(shè)備、機(jī)車車輛、醫(yī)療設(shè)備、通訊設(shè)備、雷達(dá)設(shè)備、衛(wèi)星地面接受系統(tǒng)等行業(yè)廣泛應(yīng)用。 我認(rèn)為設(shè)計一個直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，不論是從學(xué)習(xí)還是實踐的角度，對一名機(jī)電一體化專業(yè)的大學(xué) 生都會產(chǎn)生積極地作用，有利于提高學(xué)習(xí)熱情。 二、課題設(shè)計（論文） 提綱 （ 1）收集相關(guān)資料并仔細(xì)研讀和思考。 （ 2）提出幾種設(shè)計方案，對提出的設(shè)計方案進(jìn)行比較和論證，確定最佳設(shè)計方案。 （ 3）產(chǎn)品的設(shè)計與組裝 （ 4）整機(jī)連調(diào)及性能測試。 （ 5）整理資料，編寫設(shè)計論文。 三、課題設(shè)計（論文）思路、方法及進(jìn)度安排 （一）思路方法： 要完成 本次畢業(yè)設(shè)計 ， 首先要對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和零部件有一定的了解，對產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性能都要進(jìn)行了解。再對產(chǎn)品實體進(jìn)行解析，做到對產(chǎn)品相當(dāng)?shù)氖煜ぶ笤龠M(jìn)行設(shè)計和工藝工裝的分析。 按照自頂向下， 由總提到部分的設(shè)計原則，首先針對所設(shè)計的任務(wù)要求，根據(jù)所 掌握的知識和資料，從全局出發(fā)，明確總體功能和各部分功能畫出一個能表示各單元電路功能和總體工作的原理框圖，然后進(jìn)行電路的硬件 .軟件的分析和程序的編程設(shè)置。 （二）進(jìn)程安排 第一周：寫開題報告，提出幾種設(shè)計方案進(jìn)行并進(jìn)行方案論證，確定最佳設(shè)計方案。 第二周：對設(shè)計方案進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，通過相關(guān)數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計算，確定相關(guān)元器件的參數(shù)及型號。 第三周：設(shè)計硬件電路。 第四周：程序設(shè)計并連接硬件電路。 第五周：硬件電路的整機(jī)調(diào)試及性能測試。 第六周：整理資料，撰寫設(shè)計 論文，準(zhǔn)備答辯。 畢業(yè)設(shè)計用紙 1 單片機(jī)（速度的測量計算、輸入 設(shè)定及系統(tǒng)控制） 單片機(jī)（ PID 運(yùn)算控制器、 PWM 模擬發(fā)生器） 電機(jī) 速度采集電路 電機(jī)驅(qū)動電路 鍵 盤 顯示器 第一章 總體設(shè)計方案 方案一： PWM 波調(diào)速 采用由達(dá)林頓管組成的 H型 PWM電路（圖 1— 1）。用單片機(jī)控制達(dá)林頓管使之工作在占空比可調(diào)的開關(guān)狀態(tài)，精確調(diào)整電動機(jī)轉(zhuǎn)速。這種電路由于工作在管子的飽和截止模式下，效率非常高； H 型電路保證了可以簡單地實現(xiàn)轉(zhuǎn)速和方向的控制；電子開關(guān)的速度很快，穩(wěn)定性也極佳，是一種廣泛采用的 PWM調(diào)速技術(shù)。我采用了脈寬調(diào)頻方式，因為采用這種方式，電動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時比較穩(wěn)定；并且在采用單片機(jī)產(chǎn)生 PWM 脈沖的軟件實現(xiàn)上比較方便。且對于直流電機(jī)，采用軟件延時所產(chǎn)生的定時誤差在允許范圍。 圖 11 PWM波調(diào)速電路 其結(jié)構(gòu)圖如圖 1— 2 所示： 圖 12 電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)框圖 畢業(yè)設(shè)計用紙 2 方案二：晶閘管調(diào)速 采用閘流管或 汞弧整流器 的離子拖動系統(tǒng)是最早應(yīng)用靜止式變流裝置供電的直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。 1957 年，晶閘管（俗稱“可控硅”）問世，到了 60年代，已生產(chǎn)出成套的晶閘管整流裝置，并應(yīng)用于直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，即 晶閘管可控整流器供電的直流調(diào)速系統(tǒng)（ VM 系統(tǒng)）。如圖 13， VT 是晶閘管可控整 流器，通過調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置 GT的控制電壓 cU 來移動觸發(fā)脈沖的相位，即可改變整流電壓
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