【正文】 畢業(yè)設(shè)計論文 29 答謝辭 感謝我的導(dǎo)師 孫老師等 ，他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。我們在一起的日子，我會記一輩子的。國內(nèi)外發(fā)生的很多建筑火災(zāi)事故中，轟燃就是造成嚴(yán)重人員傷亡和財產(chǎn)損失的元兇，如新疆克拉瑪依友誼館火災(zāi)、洛陽東都商廈火災(zāi)、吉林中百商廈火災(zāi)、英國布拉德福市足球場火災(zāi)和皇家十字地鐵車站火災(zāi)。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 34 對轟燃的預(yù)測方法，不同的研究者提出了不同的溫度和熱通量判據(jù)。有些火災(zāi)，消防員內(nèi)攻進(jìn)入室內(nèi)的瞬間就可能被卷入火海中，而有些火災(zāi)，在滅火救?，F(xiàn)在應(yīng)用最多的三個轟燃判據(jù)為：（ 1）室內(nèi)接近頂棚熱煙氣溫度超過 600℃ ；（ 2）室內(nèi)地板平面輻射熱通量超過 20 kW/m2；（ 3）通風(fēng)口有火焰噴出。轟燃一旦發(fā)生，室內(nèi)所有可燃物會在極短時間內(nèi)同時全面著火，室內(nèi)整個空間都充滿火焰，可燃物燃燒速率和室內(nèi)溫度急劇上升，并且室內(nèi)會產(chǎn)生大量有毒煙氣，氧氣濃度也隨之急劇下降。只是今后大家就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒關(guān)系，各奔前程，大家珍重。特別對未來要充滿期盼，充滿希望，要微笑著走人生的每一步。由于不斷的上機(jī)操作與實踐，不但加強(qiáng)了自己動手能力，同時對一些計算機(jī)軟件的應(yīng)用有了一定的掌握與理解，并加強(qiáng)了網(wǎng)上學(xué)習(xí)和查閱資料的能力。 a. 轉(zhuǎn)速為 20 r /min 時兩相波形輸出圖形 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 25 b. 轉(zhuǎn)速為 50 r /min 時兩相波形輸出圖形 c. 轉(zhuǎn)速為 100 r /min 時兩相波形輸出圖形 圖 不同情況運(yùn)行時的驅(qū)動脈沖波形 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 26 圖 轉(zhuǎn)速 50 r /min 時測速光電門輸出波形 從試驗結(jié)果可以看出，設(shè)計的控制系統(tǒng)能滿足指標(biāo)要求，系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度均在允許范圍內(nèi)。} } 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 24 第四章 實驗結(jié)果及分析 為了驗證所設(shè)計的基于 AT89S51 的電機(jī)控制器的正確性與有效性、控制回路和控制程序是否滿足系統(tǒng)要求，在實驗室完成了控制系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)速實驗。 show_lcd(SpeedChar Li): 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 22 i++。硬件法是用一個定時器來實現(xiàn) ,在每次進(jìn)入定時中斷后 ,改變定 時器的定時常數(shù)。 Delay 一 ) for (i=0。 a++)。 whi le (1) { P2_l=P2_lA0x01。 //運(yùn)行狀態(tài) “ oid main () { EA=1。 sbit a4=P2A6。 sbit E=P0A2。//延時函數(shù) void int iled ()。由于無直接的電氣連接 ,這樣既顆合傳輸了信號 ,又有隔離干擾的作用。在步進(jìn)電機(jī)伺服控制器中 ,LCD1602 顯示狀態(tài)為 :第一行 ,顯示速度信息 ,以 n/min為單位 ,其初始值定為 120轉(zhuǎn) 。 L298N的引腳功能說明如表 。L297的優(yōu)勢是僅需輸入方向、時鐘信號及模式信號 ,就可對其進(jìn)行控制工作。而單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心控制器 ,主要實現(xiàn)方向、時鐘信號的分配 ,驅(qū)動控制模塊接常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 13 收到控制指令后 ,由 L297的脈沖分配器自動產(chǎn)生勵磁相序 ,經(jīng) L298N的雙 H橋式驅(qū)動器進(jìn)行功率放大 ,最終輸出符合步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動要求的驅(qū)動信號 ,使得步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。在本課題中 ,約定“ 1”為高電平 ,“ 0”為低電平。此種伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好 ,成本低廉 ,但精度相對不高。 圖 開環(huán)伺服系統(tǒng)原理圖 閉環(huán)伺服系統(tǒng)以伺服電機(jī)為驅(qū)動執(zhí)行元件 ,此種伺服系統(tǒng)的輸入與輸出量之間是順向與反向作用兩者兼有的伺服系統(tǒng)。目前 ,伺服系統(tǒng)正朝著數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展隨著伺服控制技術(shù)的突飛猛進(jìn) ,伺服控制系統(tǒng)已經(jīng)涵蓋許多控制領(lǐng)域。伺服控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程按時間先后大致可分為液壓伺服系統(tǒng)、電氣伺服系統(tǒng)、氣動伺服系統(tǒng)三個階段。當(dāng)定子繞組按四拍和八拍通電時 ,轉(zhuǎn)子分別轉(zhuǎn)過 度和 度。 一 A),兩相雙四拍 (AB — BA39。該電動機(jī)具有動態(tài)性能好 ,輸出力矩值較大 ,穩(wěn)定性高的優(yōu)點 ,其缺點是結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。定位轉(zhuǎn)矩即 是在繞組未通入電信號時 ,電磁轉(zhuǎn)矩的最大數(shù)值。 Protel軟件生成系統(tǒng) PCB圖 ,制作硬件電路板實物 ,加載軟件程序。 步進(jìn)電機(jī)伺服控制目前存在的主要問題 目前 ,我國的伺服控制系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)品化的發(fā)展規(guī)模 ,但也存在如下問題 : 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 6 ,多采用 PLC、 DSP等進(jìn)行控制 ,系統(tǒng) 發(fā)成本高及控制復(fù)雜 ,制約著中小型企業(yè)的應(yīng)用需求。 20世紀(jì) 70年代 ,迫于對國外伺服控制產(chǎn) 品的壓力 ,中國的華中數(shù)控、廣泰數(shù)控、時光科技等伺服廠家 ,開始開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的伺服控制產(chǎn)品 ,其中時光科技有限公司主要針對中大功率異步電機(jī)伺服控制器市場 ,其驅(qū)動技術(shù)、成本、等均有很明顯的優(yōu)勢。 20世紀(jì) 80年代以來隨著大規(guī)模集成電路、電力電子學(xué)的發(fā)展 ,特別是計算機(jī) 對交流電動機(jī)的磁場進(jìn)行矢量控制技術(shù)的重大突破 ,使長期以來人們一直試圖在調(diào)速和伺服控制中應(yīng)用交流電動機(jī)取代直流電動機(jī)的設(shè)想得以實現(xiàn)。這種早期的伺服系統(tǒng)是采用交磁電機(jī)擴(kuò)大機(jī)一直流電動機(jī)的驅(qū)動方式 ,由于交磁電機(jī)的頻率響應(yīng)差 ,電動機(jī)轉(zhuǎn)動部分的轉(zhuǎn)動慣量及電氣時間常數(shù)都比較大 ,因此響應(yīng)速度比較慢。 此電動機(jī)又叫做磁阻式步進(jìn)電動機(jī) ,這種步進(jìn)電動機(jī)的工作過程 :定子的多相勵磁繞組與轉(zhuǎn)子通過磁導(dǎo)的變化情況來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩 ,實現(xiàn)反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的工作過程。而電機(jī)本體、驅(qū)動器和控制器是構(gòu)成步 進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)不可分割的三大組成部分。 步進(jìn)電機(jī) 。而兩相混合式步進(jìn)電機(jī) ,工作時要求定子磁極的極性交變 ,即繞組電流能正、 反向流動 ,電流流過繞組的方向是雙向的 ,因此選擇雙電壓極性驅(qū)動電路驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。而選用單片機(jī)作為控制器 ,極大的降低了系統(tǒng)成本 ,且可靠性高 ,控制靈活。 四、主要參考文獻(xiàn)： __[1] 王冬青 .可編程序控制器原理及應(yīng)用 [M].人民郵電出版社， [2] 王兆義 .可編程序控制器教程 [M].機(jī)械工業(yè)出版社 , [3] 袁任光 . 可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)實例 [M].華南理工大學(xué)出版社 , [4] 陳立定 . 電氣控制與可編程序控制器 [M]. 華南理工大學(xué)出版社 , 學(xué) 生（簽名） 年 月 日 指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日 系 主 任（簽名） 年 月 日 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 設(shè)計（論文）題目 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 一、 選題的背景和意義： 目前 ,我國的伺服控制系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)品化的發(fā)展規(guī) 模 ,但也存在如下問題 : ,多采用 PLC、 DSP 等進(jìn)行控制 ,系統(tǒng) 發(fā)成本高及控制復(fù)雜 ,制約著中小型企業(yè)的應(yīng)用需求。 三、 主要研究（設(shè)計）方法論述： 42BYGH101 是屬于兩相四線混合式步進(jìn)電機(jī) ,根據(jù)其工作原理和驅(qū)動要求 ,選擇了開環(huán)控制方式的雙電壓極性驅(qū)動。 關(guān)鍵詞： 單片機(jī) 。 步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng) ,是指用來精確地跟隨或復(fù)現(xiàn)某個過程的控制系統(tǒng)。永磁式步進(jìn)電動機(jī)的步距角范圍相對較寬泛 ,在7. 5度 ~18度之間。 圖 混合式步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)圖 步進(jìn)電機(jī)伺服控制的研究現(xiàn)狀 國外步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 世界上第一個伺服系統(tǒng)是由美國麻省理工學(xué)院輻射實驗室于 1944年研制成功的火炮自動跟蹤目標(biāo)伺服系統(tǒng)。這種電動機(jī)的峰值扭矩可以達(dá)到額定扭矩的 10~15倍。 國內(nèi)步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 與國外的伺服控制系統(tǒng)相比較 ,中國對伺服控制系統(tǒng)的研發(fā)較晚些 .,20世紀(jì)60年代之前 ,中國早期的伺服控制系統(tǒng)所使用的伺服控制系統(tǒng)產(chǎn)品均從國外進(jìn)口而來 ,對于伺服控制技術(shù)方面 ,呈現(xiàn)一片空白的局面。伺服產(chǎn)品未來將向著更高定位精度、驅(qū)動裝置更高效的方向發(fā)展 ,以適應(yīng)現(xiàn)代控制策略的發(fā)展方向。 Proteus及 Keil軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真 ,并調(diào)試及驗證程序的正確性 。 作為步進(jìn)電動機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) ,轉(zhuǎn)矩分為定位轉(zhuǎn)矩、靜轉(zhuǎn)矩等。兩相混合式步進(jìn)電動機(jī)有 A 和 B 兩相控制繞組 ,在電動機(jī)上 ,轉(zhuǎn)子分為兩段 ,即 N極轉(zhuǎn)子和 S 極轉(zhuǎn)子 ,在磁場的作用下 ,通過軸向上的永久磁鐵 ,轉(zhuǎn)子與定子進(jìn)行相互作用 ,實現(xiàn)電動機(jī)的 JH 常 運(yùn)轉(zhuǎn)。 一 B39。 一 A 順序通電 ,每改變一次通電狀態(tài) ,轉(zhuǎn)子沿方向轉(zhuǎn)過四分之一齒距 ,即 360/(50X4)= 度。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 10 圖 42BYGH101 型步進(jìn)電機(jī)外觀圖 表 42BYGm01 型步進(jìn)電機(jī)參數(shù) 步距角 相數(shù) 電壓 /V 電流 /A 功率 /V 靜轉(zhuǎn)矩 / 定位轉(zhuǎn)矩 控制 原理及控制系統(tǒng)分類 控制原理及應(yīng)用 伺服控制系 ?統(tǒng)是以位置、速度等為控制參數(shù)的系統(tǒng) ,是一種能夠跟蹤輸入給定信號并產(chǎn)生動作 ,從而獲得準(zhǔn)確的位置、速度等輸出的自動控制系統(tǒng)。隨著大量用戶需求的逐漸增多 ,伺服控制系統(tǒng)也在不斷更新控制方法 ,這產(chǎn)生了許多各式的配置方式。開環(huán)系統(tǒng)控制簡單 ,維護(hù)方便 ,但系統(tǒng)控制精度相對較低。半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的性能介于開環(huán)伺服與閉環(huán)伺服系統(tǒng)之間。當(dāng)鍵盤按下時 ,低電平有效 ,通過與門觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷 1與外部中斷 2,實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)伺服控制器的運(yùn)轉(zhuǎn)工作 ,同時 通過單片機(jī)的 P1 口及 D口及RS、 RW、 E引腳發(fā)送指令 ,選擇數(shù)據(jù)寄存器或指令寄存器來進(jìn)行相應(yīng)的讀或?qū)懖僮?,完成步進(jìn)電機(jī)伺服控制器的運(yùn)行狀態(tài)的顯示工作。本課題中的 L297芯片及 L298N芯片可實現(xiàn)兩相雙極性步進(jìn)電機(jī)或四相單極性步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動控制。基本步距兩相激勵模式。 L298N的邏輯電路使用 5V電源 ,功放級使用 5~46V電壓。 圖 獨(dú) 立式鍵盤連接圖 顯示器選用 LCD1602 型的字符型液晶顯示器作為該模塊的顯示器件 ,此液晶顯示器可同時顯示 2 行字符 ,共 32 個字符。這種光電隔離器件主要采用光鍋合器常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 16 進(jìn)行信號的隔離工作。 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計論文 19 void (unsigned int n)。 sbit RW=P0A1。 sbit a3=P2A5。 //速度 unsigned char RunStateRIGHT_RUN。 ShowState ()。 a2。 Delav0。單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)加減速運(yùn)轉(zhuǎn)的方法有硬件法和軟件法兩種 ,軟件法是指用延時程序來改變輸出脈沖頻率。 while(SpeedChar[i]!=‘ \0’ ) {delay ()。 ShowState (): delay_nms(10)。由圖 : 輸出的信號比較理想，而且干擾也比較小。這不 但增強(qiáng)了自己的知識結(jié)構(gòu)，同時對所學(xué)過的各種理論知識與專業(yè)知識進(jìn)行了一次全面的終結(jié)。作為即將離校的學(xué)生，走出校門就站在另一個人生起點上，還有很長的路要走，這必須有足夠的勇氣與自信去迎接挑戰(zhàn)，克服困難，創(chuàng)造奇跡。四年里，我們沒有紅過臉，沒有吵過嘴，沒有發(fā)生上大學(xué)前所擔(dān)心的任何不開心的事情。室內(nèi)發(fā) 生火災(zāi)后，若具備合適的燃料和通風(fēng)條件，就可能發(fā)生轟燃。 （二）轟燃判據(jù)及預(yù)測 室內(nèi)火災(zāi)是一種受限空間內(nèi)的燃燒，是建筑火災(zāi)的主要形式，將發(fā)生轟燃的條件量化為可以測量或計算的物理量是一件極為困難的事情。消防官兵到火場后，沒有人能夠準(zhǔn)確預(yù)測是否會發(fā)生轟燃和什么時候發(fā)生轟燃。 、 McCaffrey、 Quintiere、 Harkleroad、 Thomas 等分別提出了基于熱釋放速率預(yù)測轟燃的經(jīng)驗公式。因此，結(jié)合轟燃的特點和危害性，分析轟燃對建筑火 災(zāi)中滅火救援工作造成的難點問題，有針常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院