畢業(yè)設(shè)計---三相異步電動機的閉環(huán)恒速控制系統(tǒng)-畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-02-24 04:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 第一章 光電編碼器 畢業(yè)設(shè)計論文 2 第一章 光電編碼器 概述 光電編碼器是一種通過光電轉(zhuǎn)換的將輸出軸上的機械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器。一般的光電編碼器主要由光柵盤和光電檢測裝置組成，光柵盤是在一定直徑的圓板上等分地開通若干個長方形孔。在伺服系統(tǒng)中，由 于光電碼盤與電動機同軸，電動機旋轉(zhuǎn)時，光柵盤與電動機同速轉(zhuǎn)動，經(jīng)發(fā)光二極管等電子元件組成的檢測裝置檢測輸出若干脈沖信號，其原因如圖 11 所示。 圖 11光電編碼器原理及輸出 通過計算每秒光電編碼器輸出脈沖個數(shù)就能反映當前電動機的轉(zhuǎn)速。此外，為判斷旋轉(zhuǎn)方向，碼盤還可以提供相位相差 90176。的 2個通道的光碼輸出，如果 A 相脈沖比 B 相脈沖超前則光電編碼器為正轉(zhuǎn)，否則為反轉(zhuǎn)。 編碼器的分類： 根據(jù)檢測原理，編碼器可分為：光學式 ,磁式，感應式和電容式。根據(jù)其刻度方法及信號輸出形式可分為：增量式，絕對式以及混 合式3 種。 畢業(yè)設(shè)計論文 三相異步電動機的閉環(huán)恒速控制系統(tǒng) 3 第二章 可編程序控制器（ PLC） S7200PLC 簡介 S7200 PLC 是西門子（ SIEMENS）公司生產(chǎn)的系類小型 PLC。S7200CPU 模塊將微處理器、集成電源和數(shù)字量輸入 /輸出（ I/O）點集成在一個緊湊的封裝中，形成一個功能強大的小型 PLC。 S7200 擴張模塊主要有數(shù)字量 I/O、模擬量 I/O 模塊和通信模塊等，可利用這些擴展模塊完善 CPU 的功能。 S7200 有兩種方法連接 S7200 和編程設(shè)備：一種是直接使用PC/PPI 電纜；另一種是用通信卡 (CP)和 MPI 電纜。 PLC 的基本組成及工作原理 PLC 是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)，其功能的實現(xiàn)不僅基于硬件的作用，更要靠軟件的支持。 FX 系列 PLC 是由基本單元、擴展單元及特殊功能單元構(gòu)成。基本單元包括 CPU、存儲器、 I/O 接口部件和電源，是 PLC 的主要部分。擴展單元是擴展 I/O 點數(shù)的裝置，內(nèi)部有電源；擴展模塊用于增加 I/O 點數(shù)和改變 I/O 口點數(shù)比例，內(nèi)部電源，由基本單元和擴展單元供給。擴展單元和擴展模塊內(nèi)無 CPU，必須與基本單元一起使用。特殊功能單元是一些特殊用途的裝置，如進行模擬量控制的 A/D、 D/A 轉(zhuǎn)換模塊，高速計數(shù)器模塊（ HC），過程控制模塊（ PID）等特殊功能單元。 PLC 的工作原理與計算機相比有較大的不同， PLC 從 0000 號存儲第二章 可編程控制器（ PLC） 畢業(yè)設(shè)計論文 4 地址所存放的第一條用戶程序開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)的情況下，按存儲地址號遞增的方向順序逐條執(zhí)行用戶程序，直到 END 指令結(jié)束。然后再從頭開始執(zhí)行，并周而復始地重復，直到停機或運行（ RUN）切換到停止（ STOP）工作狀態(tài)。 PLC 對輸入、輸出信號的處理與微型計算機不同：微型計算機對輸入、輸出信號實時處理，而 PLC 對輸入、輸出信號是集中批處理。 PLC 的特點 PLC 是綜合繼電器接觸控制的有點及計算機靈活、方便的優(yōu)點而設(shè)計制造和發(fā)展的，這就使 PLC 具有許多其他控制器所無法相比的特點： (1)可靠性高，抗干擾能力強。 (2) 配套齊全，功能完善，適用性強。 (3)易學易用，深受工程技術(shù)人員歡迎。 (4)系統(tǒng)設(shè)計、建造工作量小，維護方便。 (5)體積小，重量輕，能耗低。 畢業(yè)設(shè)計論文 三相異步電動機的閉環(huán)恒速控制系統(tǒng) 5 第三章 變頻器 變頻器概述 變頻器是以電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論在交流調(diào)速系統(tǒng)中的應用為基礎(chǔ)上發(fā)展起來的智能型的調(diào)速設(shè)備。變頻器不僅調(diào)速平滑、范圍大、效率高 、啟動電流小、運行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果明顯。變頻器作為一種新型的調(diào)速節(jié)能設(shè)備，是目前最簡單、方便的一種調(diào)速節(jié)能方式。 變頻器調(diào)速原理 三相交流異步電動機的轉(zhuǎn)速和頻率的關(guān)系表達式為 ： n=60f(1s)/p 式中 n異步電動機的轉(zhuǎn)速 。 f異步電動機的頻率 。 s電動機轉(zhuǎn)差率 。 p電動機極對數(shù) . 由上式可知，轉(zhuǎn)速 n 與頻率 f 成正比，只要改變頻率 f 即可改變電動機的轉(zhuǎn)速，變頻器就是通過改變電動機電源頻率實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。 變頻器是通過對電力半導體器件（如絕緣柵雙極型晶體管 IGBT等）的通斷控制將電壓和頻率固定不變的交流電（工頻）電源變?yōu)殡妷夯蝾l率可變的交流電的電能控制裝置。實際應用時，不僅要實現(xiàn)調(diào)第三章 變頻器 畢業(yè)設(shè)計論文 6 速，還要求調(diào)速系統(tǒng)能滿足機械特性和調(diào)速指標。 變頻器的分類 （ 1）從結(jié)構(gòu)上看，變頻器可分為間接變頻器和直接變頻器兩類。 （ 2）按照直流電路的濾波方式不同，變頻器分成電壓型變頻器和電流型變頻器兩大類。 （ 3）在變頻調(diào)速過程中，為保證電動機主磁通恒定，需要同時調(diào)節(jié)逆變器的輸出電壓和頻率。對輸出電壓的調(diào)節(jié)主要有兩種方式：一種是脈沖幅 值調(diào)制方式，簡稱 PAM 方式；另一種為脈沖寬度調(diào)制方式，簡稱 PWM 方式。 （ 4）按照控制方式不同變頻器可分為 V/f 控制、轉(zhuǎn)差頻率控制和矢量控制三種類型。 畢業(yè)設(shè)計論文 三相異步電動機的閉環(huán)恒速控制系統(tǒng) 7 第四章 觸摸屏 觸摸屏的工作原理 各種觸摸屏技術(shù)都是依靠傳感器來工作的，甚至有的觸摸屏本身就是一套傳感器。各自的定位原理和各自所用的傳感器決定了觸摸屏的反應速度、可靠性、穩(wěn)定性和壽命。 觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，由于檢測用戶觸摸位置，接受后送觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從 觸摸點檢測裝置上接受觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸電坐標，再送給 CPU，它能接收 CPU
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