直流電機(jī)控制系統(tǒng)畢業(yè)論文(已修改)
2025-07-01 13:36 本頁面
【正文】 29目 錄摘要 1關(guān)鍵字 21 概述 22 直流電動(dòng)機(jī)的PWM控制技術(shù) 4 直流電動(dòng)機(jī)的PWM控制原理 4 可逆直流PWM系統(tǒng) 63 直流電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制 7 PIC系列單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 7 7 94 單片機(jī)控制的電路及程序 9（硬件部分） 9 硬件設(shè)計(jì)每個(gè)部分應(yīng)該符合以下原則： 10 10 11 11 PC機(jī)串行接口 11 復(fù)位電路 13 顯示電路 13 14 14 15 鍵盤掃描子程序圖 17 17 18 18 鍵盤設(shè)置參數(shù)流程圖 19 205 總結(jié) 21致謝 22參考文獻(xiàn) 22附 錄 23直流電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué) 生：徐 寧 指導(dǎo)老師：楊先衛(wèi)三峽大學(xué) 理學(xué)院摘要：單片機(jī)是一種集成電路芯片。它是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)，本文利用PIC系列芯片進(jìn)行低成本直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠簡化系統(tǒng)構(gòu)成、降低系統(tǒng)成本、增強(qiáng)系統(tǒng)性能、滿足更多應(yīng)用場合的需要。針對直流電機(jī)運(yùn)行環(huán)境惡劣、干擾嚴(yán)重的特點(diǎn)，從系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等多方面進(jìn)行抗干擾的綜合考慮，并利用多種軟件和硬件技術(shù)來提高和改善系統(tǒng)的抗干擾能力，有效地提高了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的高精度多速度控制，達(dá)到了性能指標(biāo)要求。 Abstract: SCM is an integrated circuit chip. It is the use of LSI technology, using PIC family of chips for lowcost DC motor control system design, to simplify the system structure, reducing system cost and enhance system performance and meet the needs of more applications. Harsh operating environment of the DC motor, serious interference from the system39。s hardware design, software design aspects of the prehensive consideration of the antijamming, and use a variety of software and hardware technologies to enhance and improve antijamming capability of the system, effectively improve system reliability and practicality. System to achieve highprecision motor speed control to achieve the performance requirements. 關(guān)鍵字：直流電動(dòng)機(jī)；電氣傳動(dòng)；PWM控制技術(shù)；調(diào)速；可逆直流Key words: DC motor。 electric drive。 PWM control technology。 governor。 reversible DC1 概述隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)的發(fā)展以及材料技術(shù)尤其是永磁材料技術(shù)的進(jìn)步，電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，包括交、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速及伺服系統(tǒng)，正在向系統(tǒng)高性能、控制數(shù)字化、一體化機(jī)電的方向發(fā)展。 直流傳動(dòng)系統(tǒng)控制簡單、調(diào)速特性好，一直是調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域中的重要組成部分。現(xiàn)代的直流傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向是電動(dòng)機(jī)主極永磁化及換向無刷化，而無刷直流電動(dòng)機(jī)正是在這樣的趨勢下發(fā)展起來的機(jī)電一體化電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。一般意義上的無刷直流電動(dòng)機(jī)（BLDCM）是指方波無刷直流電動(dòng)機(jī)。1975年無刷直流電動(dòng)機(jī)首次出現(xiàn)在NASA報(bào)告中。1977年，出現(xiàn)了采用釤鈷永磁材料的無刷直流電動(dòng)機(jī)。1986年，這標(biāo)志著方波無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)在理論上、驅(qū)動(dòng)控制方法上已基本成熟。今年來，雖然永磁直流電動(dòng)機(jī)也隨著永磁材料技術(shù)的發(fā)展而得到了性能的提高，依然在直流傳動(dòng)系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用，但直流傳動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)處于無刷直流電動(dòng)機(jī)大規(guī)模普及與應(yīng)用階段。當(dāng)今，自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)在各行各業(yè)得到應(yīng)用和發(fā)展，而直流電動(dòng)機(jī)控制作為電氣傳動(dòng)主流，在現(xiàn)代化生產(chǎn)中起著主要作用。長期以來，直流電動(dòng)機(jī)因轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)比較靈活，方法簡單，易于大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，控制性能好等特點(diǎn)，一直在傳動(dòng)領(lǐng)域占有統(tǒng)治地位。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各個(gè)行業(yè)對直流電動(dòng)機(jī)的需求日益則增大，并對其提出了更高的要求。為此，研究并制造高性能。高可靠的直流電動(dòng)機(jī)控制有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及現(xiàn)代化控制理論的應(yīng)用，用微型計(jì)算機(jī)取代傳統(tǒng)的分立元件，通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法，對電動(dòng)機(jī)的控制也產(chǎn)生了重大影響，使得現(xiàn)代電機(jī)控制變得既簡單又經(jīng)濟(jì)，本問主要以MCS51 單片機(jī)為核心，以PWM脈寬制法為理論的直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的方向及速度控制。自單片機(jī)出現(xiàn)至今，單片機(jī)技術(shù)已走過了近20年的發(fā)展路程?？v觀20年來單片機(jī)發(fā)展歷程可以看出，單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展以微處理器（MPU）技術(shù)及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展為先導(dǎo)，以廣泛使用的應(yīng)用領(lǐng)域拉動(dòng)，表現(xiàn)出較微處理器更具個(gè)性的發(fā)展趨勢。廣泛使用的各種智能IC卡、民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)、錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。綜合起來，單片機(jī)廣泛應(yīng)用與儀器儀表在電氣傳動(dòng)中，廣泛地應(yīng)用PWM控制技術(shù)。PWM控制技術(shù)是利用半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷把直流電壓變成電壓脈沖列，并通過控制電壓脈沖寬度或周期以達(dá)到變壓目的，或者控制電壓脈沖寬度和脈沖列的周期以達(dá)到變壓變頻目的的一直控制技術(shù)。半導(dǎo)體開關(guān)器件和PWM控制技術(shù)構(gòu)成的直流斬波器課完成直流直流電壓變換（DCDC變換）。改變脈沖的寬度或周期，在輸入電壓Ud不變的情況下，可以改變輸出直流電壓UL的大小，達(dá)到調(diào)壓的目的。這種DCDC“功率變壓”廣泛地應(yīng)用于開關(guān)穩(wěn)壓電源、UPS以及步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)中。至于PWM控制技術(shù)（又稱PWM波生產(chǎn)法，PWM法）又有許多種，并且還在不斷發(fā)展中。但從控制思想上分，可以把他們分成四類，即等脈寬PWM法，正弦波PWM法（SPWM法），磁鏈追蹤型PWM法和電流跟蹤型PWM法。等脈寬PWM法是為了克服PAM方式中逆變器部分只能輸出頻率可調(diào)的方波電壓而不能調(diào)壓的缺點(diǎn)而發(fā)展而來的，是PWM法中最為簡單的一種。它是一脈沖的寬度均相等。改變脈沖列的周期可以調(diào)頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調(diào)壓，采用適當(dāng)控制方法即可使電壓與頻率協(xié)調(diào)變化。其缺點(diǎn)是輸出電壓中除基波外，還包含較大的諧波分量。SPWM法是為了克服等脈寬PWM法的缺點(diǎn)而發(fā)展來的。它從電動(dòng)機(jī)供電電源的角度出發(fā)，著眼于如何產(chǎn)生一個(gè)可調(diào)頻調(diào)壓的三相對稱正弦波電源。具體
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