【正文】 I 數字式直流電機調速系統(tǒng)設計 摘 要 本文主要提到了直流調速的現狀，研究狀況，發(fā)展，控制方式和意義幾個方面， 直流調速具有調速范圍寬，調速平滑，啟動轉矩大，啟動性能好等優(yōu)點，因而在工業(yè)傳動系統(tǒng)中得到廣泛的應用 ， 直流調速技術不斷發(fā)展，走向成熟化、完善化、系列化、標準化 ，在各個領域中起著越來越重要的作用。大量應用產品的出現，為數字式直流調速帶來了更大的輝煌。 本文屬于電機控制類的設計， 本文主要是綜合運用了電機學、單片機原理、EDA 設計、電力拖動自動控制系統(tǒng)和 MATLAB 仿真技術，設計出數字式直流電動機的調速控制系 統(tǒng)原理圖，編制詳細的軟件流程，并運用 MATLAB 進行仿真分析。本文在硬件部分對單片機芯片的介紹較為詳細， 數據采集電路設計 ,顯示模塊設計 ,報警模塊 ,鍵盤控制電路 ,輸入執(zhí)行模塊設計采用了多種的不同的單片機芯片進行了設計。軟件部分 對主程序， 時鐘初值輸入子程序 ,顯示子程序 ,鍵掃描子程序 KEY和鍵分析子程序 KAYA,中斷服務子程序，采樣子程序，數據處理子程序，報警子程序進行了詳細的設計，編制出了流程框圖和相應的程序。利用 MATLAB 的 Simulink進行了詳細的雙閉環(huán)仿真模塊設計，對電流環(huán)和轉速環(huán)進行了完整詳細的設計 經測試各項指標達到設計的要求，成功驗證了理論上的分析，仿真結果成功實現，設計成功。 II 關鍵詞 ： 單片機；雙閉環(huán)；直流電機；數字式； MATLAB/Simulink III The Design of the Digital DC Motor Speed System ABSTRACT This paper mainly referred to the status quo, DC speed regulation system research, development, several control methods and significance, DC motor with wide speed range, speed smooth, large starting torque, the advantages of good starting performance, so it is widely used in industrial drive system, the continuous development of DC speed regulation technology, mature, perfect, seriation, standardization, plays a more and more important role in each field. Application of the product appearance, has brought greater glory for the digital DC speed regulation. Design this paper belongs to the motor control class, this paper mainly adopts the motor system and MATLAB simulation technology of automatic control, SCM principles, EDA design, electric drive, design a control chart speed digital DC motor system principle, the preparation of detailed software flow chart, and the use of MATLAB simulation analysis. In hardware part introduces in detail on the chip, the data acquisition circuit design, display module, alarm module, the keyboard control circuit, the input module design uses a single chip to design different. The software part of the main program, the initial input clock subroutines, display subroutines, key scan subroutine KEY and bond analysis subroutine KAYA, interrupt service subroutine, sampling subroutine, data processing, alarm subroutine are designed in detail, has IV developed a procedure frame diagram and the corresponding program. The design of double closed loop simulation module using MATLAB Simulink, the design of plete details of the current loop and speed loop After testing various indexes meet the design requirements, successfully verifies the theoretical analysis, the simulation results successfully, successful design. Key words: Singlechip puter； Double closedloop ； DC speed control system； Digital model。 MATLAB/Simulink. V 目 錄 數字式直流電機調速系統(tǒng)設計 ............................................ I 摘 要 ............................................................. I ABSTRACT ...................................................... III 直流電機調速系統(tǒng)的發(fā)展狀況 ..................................... 1 數字式直流電機調速系統(tǒng)的研究概述 ............................... 2 國外研究概況 ............................................. 2 國內研究概況 ............................................. 3 現階段直流電機常用驅動方式 ................................ 4 數字式直流電機調速系統(tǒng)的設計意義 ............................... 5 本課題的主要研究內容 ........................................... 6 第 2章 基本原理 ....................................................... 7 單片機概述 .................................................... 7 單片 機應用概念 ............................................ 7 單片機的特點和應用 ....................................... 10 基于單片機控制的直流電機雙閉環(huán)調速系統(tǒng)原理 .................... 15 第 3章 硬件電路設 計 .................................................. 16 硬件電路框圖 .................................................. 16 單片機系統(tǒng) .................................................... 16 8051 的各引腳功能 ........................................ 18 單片機的基本組成 ......................................... 18 數據采集電路設計 .............................................. 19 8155 芯片的引腳結構 ...................................... 19 8155 芯片引腳的功能 ...................................... 21 ADC0809 芯片的引腳結構 ................................... 21 ADC0809 芯片引腳的功能 ................................... 22 顯示模塊設計 .................................................. 23 8255 芯片的引腳功能 ...................................... 24 LED 介紹 ................................................. 26 報警模塊 ...................................................... 27 鍵盤控制電路 .................................................. 27 鍵盤接口及其軟件的任務 ................................... 27 鍵盤電路 ................................................. 28 功能簡介 ................................................. 28 輸入執(zhí)行模塊設計 .............................................. 29 引 腳的功能 ........................................ 29 VI 第 4章 軟件電路設計 .................................................. 30 軟件電路設計 .................................................. 30 單片機軟件開發(fā)流程 ....................................... 30 主程序設計 ............................................... 33 時鐘初值輸入子程序 ....................................... 35 顯示子程序 ............................................... 39 鍵掃描子程序 KEY 和鍵分析子程序 KAYA ...................... 42 中斷服務程序 ............................................. 47 第 5章 仿 真 分 析 ................................................... 59 Simulink 系統(tǒng)動態(tài)結構仿真模型的建立及仿真參數的設置 ........... 60 雙閉環(huán)系統(tǒng)的仿真結果 .......................................... 61 電流環(huán)參數改變時對動態(tài)特性的影響 .............................. 62 轉速環(huán)參數改變時對動態(tài)特性的影響 .............................. 63 結束語 ............................................................... 66 參考文獻 ............................................................. 67 致 謝 ............................................................... 69 1 第 1 章 緒 論 直流電機調速系統(tǒng)的發(fā)展狀況 直流