電機(jī)調(diào)速課程設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-01-13 14:34本頁面
【正文】 PWM技術(shù)是直流電機(jī)調(diào)速中最為有效的方法。本文對(duì)直流電機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行分析，詳細(xì)介紹系統(tǒng)的工作原理及其實(shí)現(xiàn)方法，闡述了利用ARM處理器對(duì)直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制的方式和實(shí)現(xiàn)的方法。綜合應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，按鍵控制ARM開發(fā)板片內(nèi)外設(shè)PWM輸出、引腳輸出。主要的研究結(jié)果如下： (1)介紹了PWM直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理，對(duì)使用L298N型直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行分析和闡述；并利用ARM1138開發(fā)板輸出控制L298N驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)而控制兩個(gè)直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，詳細(xì)說明其原理和接線圖；(2)移植實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)Cortex?M3內(nèi)核內(nèi)核到 ARM1138開發(fā)板，對(duì)針對(duì)此開發(fā)板的片內(nèi)外設(shè)PWM端口、GPIO端口寫出了驅(qū)動(dòng)程序；調(diào)節(jié)速度轉(zhuǎn)向及液晶顯示的程序。并且采用比例算法閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)速的最優(yōu)化調(diào)節(jié)，減少誤差；（3）采用按鍵完成人與機(jī)器之間的互動(dòng)，同時(shí)采用液晶顯示雙電機(jī)轉(zhuǎn)速信息；直流電機(jī)的調(diào)速控制是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及許多學(xué)科領(lǐng)域。用ARM實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的PWM調(diào)速控制是其中一個(gè)研究熱點(diǎn)。利用現(xiàn)有的嵌入式操作系統(tǒng)可以縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本。直流電機(jī)作為執(zhí)行元件，在科技的進(jìn)步中起到了非常重要的作用，而直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)可方便地應(yīng)用于各種自動(dòng)化控制領(lǐng)域。通過本次設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了對(duì)ARM1138應(yīng)用知識(shí)的掌握，同時(shí)對(duì)使用ARM1138實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的設(shè)計(jì)過程有了全面地了解。通過學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)工作原理以及如何利用ARM1138制雙直流電機(jī)，我查閱了大量相關(guān)資料，學(xué)會(huì)了許多知識(shí)，培養(yǎng)了我獨(dú)立解決問題的能力。同時(shí)在對(duì)硬件電路設(shè)計(jì)的過程中，鞏固了我的專業(yè)課知識(shí)，在編寫程序中提高了自己的邏輯思維能力，總之本次設(shè)計(jì)使我受益匪淺當(dāng)然在本次設(shè)計(jì)中還有需要完善的地方，比如在電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和ARM開發(fā)板之間加入濾波電路以增強(qiáng)抗干擾能力及保護(hù)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路。 隨著計(jì)算機(jī)進(jìn)入控制領(lǐng)域，以及新型的電力電子功率元器件的不斷出現(xiàn)，采用全控型的開關(guān)功率元件進(jìn)行脈寬調(diào)制的PWM控制方式已成為主流。這種控制方式很容易在單片機(jī)控制中實(shí)現(xiàn)，從而為直流電動(dòng)機(jī)控制數(shù)字化提供了契機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n的表達(dá)式為：式中U為電樞端電壓，I為電樞電流，R為電樞電路總電阻，Φ為每極磁通量，K為電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)。由式可知，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法可分為兩類：對(duì)勵(lì)磁磁通進(jìn)行控制的勵(lì)磁控制法和對(duì)電樞電壓進(jìn)行控制的電樞控制法。其中勵(lì)磁控制法在低速時(shí)受磁極飽和的限制，在高速時(shí)受換向火花和換向器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，并且勵(lì)磁線圈電感較大，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較差，所以這種控制方法用得很少?，F(xiàn)在，大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合都使用電樞控制法。本文介紹的方法就是在勵(lì)磁恒定不變的情況下，通過調(diào)節(jié)電樞電壓來實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速。8 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖 參考文獻(xiàn)1 ：西安電子科技大學(xué)出版社，19932 ：北京航空航天大學(xué)出版社，20033 ：清華大學(xué)出版社，20034 楊忠煌，黃博俊，：中國(guó)水利水電出版社，2001
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