基于溫度的直流電動機轉(zhuǎn)速控制課設(shè)(編輯修改稿)
2024-07-24 20:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，數(shù)據(jù)由內(nèi)部操作自動寫入DDRAM和CGRAM,或者暫存從DDRAM和CGRAM讀出的數(shù)據(jù)，BF為1時，液晶模塊處于內(nèi)部模式，不響應(yīng)外部操作指令和接受數(shù)據(jù)，DDTAM用來存儲顯示的字符，能存儲80個字符碼， CGROM由8位字符碼生成5*7點陣字符160中和5*，它的容量僅64字節(jié)，可以自定義8個5*7點陣字符或者4個5*10點陣字符，AC可以存儲DDRAM和CGRAM的地址，如果地址碼隨指令寫入IR,則IR自動把地址碼裝入AC，同時選擇DDRAM或CGRAM。6部分硬件的工作原理 直流電動機的工作原理 一般了解直流電動機的構(gòu)造分為兩部分：定子與轉(zhuǎn)子。記住定子與轉(zhuǎn)子都是由那幾部分構(gòu)成的， 注意：不要把換向極與換向器弄混淆了，記住他們兩個的作用。定子包括：主磁極，機座，換向極，電刷裝置等。轉(zhuǎn)子包括：電樞鐵芯，電樞繞組，換向器，軸和風扇等。直流電動機的勵磁方式直流電動機的性能與它的勵磁方式密切相關(guān)，通常直流電動機的勵磁方式有4種：直流他勵電動機、直流并勵電動機、直流串勵電動機和直流復勵電動機。掌握4種方式各自的特點：直流他勵電動機: 勵磁繞組與電樞沒有電的聯(lián)系，勵磁電路是由另外直流電源供給的。因此勵磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。直流并勵電動機: 并勵繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓，但是勵磁繞組用細導線繞成，其匝數(shù)很多，因此具有較大的電阻，使得通過他的勵磁電流較小。直流串勵電動機：勵磁繞組是和電樞串聯(lián)的，所以這種電動機內(nèi)磁場隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為了使勵磁繞組中不致引起大的損耗和電壓降，勵磁繞組的電阻越小越好，所以直流串勵電動機通常用較粗的導線繞成，他的匝數(shù)較少。直流復勵電動機：電動機的磁通由兩個繞組內(nèi)的勵磁電流產(chǎn)生。 轉(zhuǎn)速是電機的一個最常用參數(shù)，電機的轉(zhuǎn)速常以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來表示，其單位為r／min。轉(zhuǎn)速的測量方法很多，由于轉(zhuǎn)速是以單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)來衡量的，因此采用霍爾元器件測量轉(zhuǎn)速是較為常用的一種測量方法。 霍爾器件是有半導體材料制成的一種薄片，器件的長、寬、高分別為l、b、d。若在垂直于薄片平面(沿厚度d)方向施加外加磁場B，在沿l方向的兩個端面加以外電場，則有一定的電流經(jīng)過。由于電子在磁場中運動，所以將受到一個洛侖磁力，其大小為f=qvB 式中：f—洛侖磁力；q—載流子電荷；V—載流子運動速度；B—磁感應(yīng)強度。這樣使電子的運動軌跡發(fā)生偏移，在霍爾元器件薄片的兩個側(cè)面分別產(chǎn)生電子積聚或電荷過剩，形成霍爾電場，霍爾元器件兩個側(cè)面問的電位差 稱為霍爾電壓。 霍爾電壓大小為： 式中：—霍爾常數(shù)；d—元件厚度；B—磁感應(yīng)強度；I—控制電流 設(shè)，則 為霍爾器件的靈敏系數(shù)(mV／mA／T)，表示該霍爾元件在單位磁感應(yīng)強度和單位控制電流下輸出霍爾電動勢的大小。應(yīng)注意，當電磁感應(yīng)強度B反向時，霍爾電動勢也反向。若控制電流保持不變，則霍爾感應(yīng)電壓將隨外界磁場強度而變化，根據(jù)這一原理，可以將一塊永久磁鋼固定在電動機的轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)盤的邊沿，轉(zhuǎn)盤隨被測軸旋轉(zhuǎn)，磁鋼也將跟著同步旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤附近安裝一個霍爾元件，轉(zhuǎn)盤隨軸旋轉(zhuǎn)時，霍爾元件受到磁鋼所產(chǎn)生的磁場影響，故輸出脈沖信號，其頻率和轉(zhuǎn)速成正比，測出脈沖的周期或頻率即可計算出轉(zhuǎn)速。 直流電動機的轉(zhuǎn)速與施加于電動機兩端的電壓大小有關(guān)。本系統(tǒng)用DAC0832控制輸出到直流電動機的電壓的方法來控制電動機的轉(zhuǎn)速。當電動機轉(zhuǎn)速小于設(shè)定值時，DAC0832芯片的輸出電壓增大，當大于設(shè)定值時則DAC0832芯片輸出電壓減小，從而使電動機以設(shè)定的速度恒速旋轉(zhuǎn)。我們采用比例調(diào)節(jié)器算法?？刂埔?guī)律： 式中：Y—比例調(diào)節(jié)器輸出；Kp—比例系數(shù)；K1—積分系數(shù)；e(t)—調(diào)節(jié)器的輸人，一般為偏差值。 系統(tǒng)采用了比例積分調(diào)節(jié)器，簡稱PI調(diào)節(jié)器，使系統(tǒng)在擾動的作用下，通過PI調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)器作用使電動機的轉(zhuǎn)速達到靜態(tài)無差，從而實現(xiàn)了靜態(tài)無差。無靜差調(diào)速系統(tǒng)中，比例積分調(diào)節(jié)器的比例部分使動態(tài)響應(yīng)比較快(無滯后)，積分部分使系統(tǒng)消除靜差。7直流電動機的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 控制系統(tǒng)程序的功能是用89C51單片機的，ID端El作為定時器、Tl作為霍爾元件產(chǎn)生脈沖輸入的計數(shù)器，將兩者的數(shù)值進行運算得出電動機的實際轉(zhuǎn)速，并與給定值進行比較。如果測量值比設(shè)定值大，則Po端口的輸出值減l送出給DAC0832控制電機轉(zhuǎn)速減速。如果測量值比設(shè)定值小，則P0端口的輸出值加1送出給DAC0832控制電機轉(zhuǎn)速加速。運行過程中不斷的調(diào)整，直到電機的轉(zhuǎn)速達到設(shè)定為止。 圖2系統(tǒng)流程圖結(jié)束語 本系統(tǒng)用單片機構(gòu)成直流電動機轉(zhuǎn)速的控制系統(tǒng)，采用比例積分調(diào)節(jié)器算法，效率高轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，電路簡單。通過本次課程設(shè)計，我學習到了更多有關(guān)單片機方面的知識。
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