【正文】 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)論文( 2012)畢業(yè)設(shè)計說明書基于DSP的直流電機控制技術(shù)實現(xiàn)畢業(yè)論文（設(shè)計）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設(shè)計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計）授權(quán)使用說明本論文（設(shè)計）作者完全了解**學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進入學(xué)校圖書館被查閱。學(xué)?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等）。：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它基于DSP的直流電機控制技術(shù)實現(xiàn)摘 要：直流電機由于勵磁磁場和電樞磁場完全解耦，可以獨立控制，因此具備良好的調(diào)速性能，出力大、調(diào)速范圍寬和易于控制，廣泛應(yīng)用于電力拖動系統(tǒng)中。而隨著對電機控制要求的不斷提高，普通的單片機越來越不能滿足對電機控制的要求，DSP技術(shù)的發(fā)展正好為先進控制理論以及復(fù)雜控制算法的實現(xiàn)提供了有力的支持。本設(shè)計采用美國TI公司專門為電機數(shù)字化控制設(shè)計的16位定點DSP控制器TMS320LF2407作為微控制器。該芯片集DSP信號高速處理能力及適用于電機控制優(yōu)化的外圍電路于一體，可以為高性能傳動控制技術(shù)提供可靠高效的信號處理與控制硬件。電機的控制系統(tǒng)是由檢測裝置、主控制器、功率驅(qū)動器以及上位機組成，其中DSP控制器是電機控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，負責(zé)對電機的反饋信號進行處理并輸出控制信號來控制電機的轉(zhuǎn)動。關(guān)鍵詞：直流電機； DSP； PID控制器； PWMThe Design of DC Motor Control System Based On DSPAbstract: The DC motor armature magnetic field and the excitation pletely decoupled, it can be independently controlled, so it has a good speed performance, contribute to a large power, widely speed range, and easy to control, so it is widely used in electric drive systems. With the motor control required for continuous improvement, mon single MCU can39。t meet requirements of the motor control well, DSP technology just for the advanced control theory and plex control algorithm implementation provides a strong support.This design uses the American TI pany specially for motor control design of digital 16 fixedpoint DSP controller TMS320LF2407 as the controller. The chip set DSP signal the high processing capacity and used in motor control optimization the periphery of the circuit in a body, high performance driving control technology to provide reliable and efficient signal processing and control hardware. Motor control system is posed of detection devices, the main controller, power driver and PC ponents, which DSP controller is a key part of the motor control system , responsible for the motor feedback signal processing and output control signal to control the rotation of the motorKey Words: DC motor, DSP, PID controller, PWM.鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)論文( 2012)目 錄1課題概述 3 3 課題研究的目的及意義 4 課題研究內(nèi)容 62. 直流電機的DSP控制 8 直流電動機的控制原理 8 12 直流電動機雙極性驅(qū)動可逆PWM系統(tǒng) 15 直流電動機的DSP控制方法及編程例子 18 單極性可逆PWM系統(tǒng)DSP控制方法及編程例子 18 雙極性可逆PWM系統(tǒng)DSP控制方法及編程例子 19 20 20 22 23 23 PWM隔離放大調(diào)理電路 24 24 25 26 26 27 IR2110驅(qū)動電路 27 硬件可靠性 28 PCB設(shè)計 28 采樣抗干擾技術(shù) 29 30 編譯環(huán)境 30 31 PWM波調(diào)速程序 32 中斷設(shè)計 33 顯示及按鍵設(shè)計 34 34 36 36 366. 結(jié)束語 38參考文獻 39謝 辭 41附 錄 421 程序清單 422 原理圖 463 PCB圖 47鹽城工學(xué)院新校區(qū)基于DSP的直流電機控制技術(shù)實現(xiàn)1課題概述電氣傳動是以電動機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速為控制對象，按生產(chǎn)機械工藝要求進行電動機轉(zhuǎn)速控制的自動化系統(tǒng)。根據(jù)電動機的不同，工程上通常把電氣傳動分為直流電氣傳動和交流電氣傳動兩大類?？v觀電氣傳動的發(fā)展過程，交、直流兩大電氣傳動并存于各個時期的工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，雖然它們所處的地位和作用不同，但是它們始終是隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著電力電子學(xué)和微電子學(xué)的發(fā)展，在相互競爭、相互促進中完善著自身。發(fā)生著變更。由于直流電動機具有良好的線性調(diào)速特性，簡單的控制性能，因而在工業(yè)場合應(yīng)用廣泛。近代，由于生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，對電氣傳動在起制動、正反轉(zhuǎn)以及調(diào)速精度、調(diào)速范圍、靜態(tài)特性、和動態(tài)響應(yīng)方面都提出了更高的要求，所以用計算機控制電力拖動控制系統(tǒng)成為計算機應(yīng)用的一個重要內(nèi)容。直流調(diào)速系統(tǒng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。隨著計算機技術(shù)和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，兩者的有機結(jié)合使電力拖動控制產(chǎn)生了新的變化。計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)和直流拖動技術(shù)的組合是技術(shù)領(lǐng)域的交叉，具有廣泛的應(yīng)用前景。有不少的研究者己經(jīng)在用DSP作為控制器進行研究。直流調(diào)速控制系統(tǒng)的控制方法經(jīng)歷了機械式的、雙機組式的、分立元件電路式的、集成電路式的、單片機式的發(fā)展過程。隨著數(shù)字信號處理器DSP的出現(xiàn)，給直流調(diào)速控制提供了新的手段和方法。將計算機技術(shù)的最新發(fā)展成果運用在直流調(diào)速系統(tǒng)中，在經(jīng)典控制的基礎(chǔ)之上探討一種新的控制方法，為計算機技術(shù)在電力拖動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用做些研究性的工作。用計算機技術(shù)實現(xiàn)直流調(diào)速控制系統(tǒng)，計算機的選型很多。經(jīng)過選擇，選取DSP芯片作為控制器。直流調(diào)速系統(tǒng)的內(nèi)容十分豐富，有開環(huán)控制系統(tǒng)，有閉環(huán)控制系統(tǒng)。有單閉環(huán)控制系統(tǒng)，有雙閉環(huán)控制系統(tǒng)和多閉環(huán)控制系統(tǒng)。有可逆調(diào)速系統(tǒng)，有不可逆調(diào)速系統(tǒng)等。在電氣時代，電動機一直在現(xiàn)代化的生產(chǎn)和生活中起著十分重要的作用。在一個電機控制系統(tǒng)或運動控制系統(tǒng)中，為了得到希望的運動軌跡，人們需要對電動機進行控制。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子設(shè)備的使用日益增多。電腦、手機、空調(diào)、電視等許多電子產(chǎn)品，已經(jīng)成為我們生活中必不可少的一部分這些都離不開電機的控制。開展本課題研究的控制對象是雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。研究的目的是利用計算機硬件和軟件發(fā)展的最新成果，對控制系統(tǒng)升級進行研究。研究工作是在對控制對象全面回顧總結(jié)的基礎(chǔ)上，重點對控制部分展開研究，它包括對實現(xiàn)控制所需要的硬件和軟件環(huán)境的探討，控制策略和控制算法的探討等內(nèi)容。目前，對于控制對象的研究和討論很多，有比較成熟的理論，但實現(xiàn)控制的方法和手段隨著技術(shù)的發(fā)展，特別是計算機技術(shù)的發(fā)展，不斷地進行技術(shù)升級。這個過程經(jīng)歷了從分立元件控制，集成電路控制和單片計算機控制等過程。每一次的技術(shù)升級都是控制系統(tǒng)的性能有較大地提高和改進。隨著新的控制芯片的出現(xiàn)，給技術(shù)升級提供了新的可能。電機控制是DSP應(yīng)用的主要領(lǐng)域，隨著社會的發(fā)展以及對電機控制要求的日益提高，DSP將在電機控制領(lǐng)域中將發(fā)揮越來越重要的作用。 課題研究的目的及意義一個多世紀以來，電動機作為機電能量轉(zhuǎn)換裝置，一直在現(xiàn)代化生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著十分重要的作用。無論是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、商務(wù)與辦公設(shè)備，還是日常生活中的家用電器，都大量地使用著各種各樣的電機。據(jù)資料統(tǒng)計，現(xiàn)在有90%以上的動力源來自于電動機，我國生產(chǎn)的電能大約有60%用于電動機，電動機與人們的生活息息相關(guān)，密不可分。電動機主要類型有同步電動機、異步電動機與直流電動機三種。其中，直流電動機在八十年代以前一直處于調(diào)速傳動領(lǐng)域的主導(dǎo)地位，這主要源于其完美的轉(zhuǎn)矩控制特性，即通過調(diào)節(jié)電樞電壓和勵磁電流就可以任意調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。以微控制器為核心的運動控制系統(tǒng)首先需要說明的是，這里的微處理器事實上是指以MCS－5MCS－96等為代表的8位或16位單片機。利用微處理器取代模擬電路作為電動機的控制器，所構(gòu)成的系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：(1) 使電路更簡單。模擬電路為了實現(xiàn)邏輯控制需要許多分立電子元件，從而使電路變得復(fù)雜。采用微處理器以后，絕大多數(shù)控制邏輯可采用軟件實現(xiàn)。(2) 可以實現(xiàn)較復(fù)雜的控制算法。微處理器具有更強的邏輯功能，運算速度快、精度高、具有大容量的存儲器，因此有能力實現(xiàn)較復(fù)雜的控制算法。(3) 靈活性和適應(yīng)性強。微處理器的控制方式主要有軟件來實現(xiàn)，如果需要修改控制規(guī)律，一般不必修改系