【正文】 電動機的勵磁是由單一的整流電路供電，并防止無法控制的高速事故通過電機的勵磁損耗引起的，在激勵電路中，串聯電流繼電器KA，和動作電流可以通過調節(jié)電位器RP。圖3 主電路圖設計按下啟動按鈕開關SW，使接觸器KM和KM回路，常開觸點閉合，其常閉觸點打開，并啟動按鈕自鎖，主電路連接，與晶閘管調速電路通過改變雙向晶閘管的控制角控制的交流輸出，并通過橋梁得到直流整流和濾波，同時，電機通過整流勵磁電路獲得激勵開始工作。在調節(jié)觸發(fā)電路的速度設置電位器RP1由PIC16F877減少時，AN1輸入電壓下降使輸出控制的角度，和晶閘管隨流角。圖2 系統(tǒng)硬件模塊框圖該系統(tǒng)主要由主開關，電機勵磁電路，晶閘管調速控制電路（包括 轉速表電路），整流濾波電路，平波電抗器放電電路，能耗制動電路，整個系統(tǒng)采用閉環(huán)PI調節(jié)器控制的實現。在本文中，我們將介紹一種基于單片機PIC16F877單片機的直流電機速度控制系統(tǒng)的分類。單片機具有高性能，體積小，速度快，優(yōu)點很多，價格便宜和可靠的穩(wěn)定性，廣泛的應用和強勁的流通，它可以提高控制能力和履行的要求實時控制（快速反應）。關鍵詞：單片機，直流電機的速度控制，控制電路，PI控制算法1．簡介電力電子技術的迅速發(fā)展使直流電機的轉速控制逐步從模擬轉向數字，目前，廣泛采用晶閘管直流調速傳動系統(tǒng)設備（如可控硅晶閘管，SCR）在電力拖動控制系統(tǒng)對電機供電已經取代了笨重的FD發(fā)電機電動機系統(tǒng)，尤其是單片機技術的應用使速度控制直流電機技術進入一個新階段。s analog / digital converter module pin PIC16F877 analog voltage RA1 / AN1 set thyristor angle control (setting motor speed value), change the setting potentiometer RP1 and thyristor correspondingly changing the setting value of the control angle, and the output value of the tachometer input circuit from the pin RA1 / AN1 PIC16F877 of, and value as speed feedback value obtained by A / D conversion. SCM system in the oscillation frequency of 4MHz, and based on the characteristics PIC16F877 order cycle, thyristor controlled angular resolution is the reciprocal of the oscillation frequency of the microcontroller 1μ quarter, that is, in the halfwave duration 10ms power, the control angle may reach 10,000 The step, the full realization of the motor stepless control. speed circuit designTachometer circuit consists of an optical encoder disk accretion and rotor and electrical pulse amplification shaping circuit. The proportion of fixed electrical pulse frequency and motor speed, and by amplifying shaping by the optical encoder output pulse from the pin RC0 / T1CK1 PIC16F877 as a standard TTL input level, calculated by counting TMR1 counter speed and pare with the preset get the difference between speed and velocity, PI achieve operational value of this difference is increased control and PIC16F877 microcontroller, and thyristor control angle is changed two voltage effective port CCP2 motor to control speed.5. Software DesignObtained thyristor control angle smaller overshoot, speed closedloop control system we designed I as a typical system, the PI regulator, it is time to adjust the angle of the thyristor control, the control algorithmIn the system software design module includes CCP1 rise capture module, CCP1 drop capture module, control the angle setpoint A / D converter module, tachometer pulse timing circuit counting module positive, PI adjusting module and CCP2 pare output module program flow chart , 6. In conclusionSpeed control system PIC16F877 microcontroller triac trigger circuit design article has many features simple structure, reliable operation, wide adjustment range, good continuity of current and quick response in small and mediumsized DC motor speed control systems, and rotational speed loop using PI control algorithm can effectively suppress overshoot of speed, it is the use of running a viable design SCM curve speed control system, shown in Figure 5.Figure 5 speed control system operation curve中文翻譯摘 要本文介紹了直流電機的速度控制原理，闡述了速度控制PIC16F877單片機作為主控元件，利用捕捉模塊的特點，比較模塊和在PIC16F877單片機模數轉換模塊將觸發(fā)電路，并給出了程序流程圖。真心的謝謝你們！最后我要感謝在此次畢業(yè)論文中幫助我的朋友們和在遠方的父母親，是你們的鼓勵才讓我能夠堅定信心我能順利并成功的完成。其次我要感謝幫助我的同學們，是你們的耐心指導才使我順利的完成此次論文，和他們一起討論相關的課題和解決設計中遇到的問題，使我發(fā)現了自己在某些專業(yè)知識上的不足，使我的思路得到極大的開闊。通過與侯老師的溝通學習使我學到了許多寶貴的東西,使我獲益匪淺終生難忘。 致謝首先，非常感謝我的指導老師侯甲童老師，是侯老師的悉心指導才使我順利的完成此次畢業(yè)設計，侯老師學識淵博，為人和藹可親。運用計算機控制后，使得調速系統(tǒng)變?yōu)閿底只刂?，用單片機控制的雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)有很多優(yōu)點，例如：性價比高、精確度特別高、較高的系統(tǒng)可靠性，方便簡單的制作操作、電機運行的動態(tài)性能較高等。雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)作為直流調速系統(tǒng)中運用最寬廣的系統(tǒng)，其靜動態(tài)調速特性非常好，雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的操控方案、設計方法等都是電力控制系統(tǒng)的重中之重，也是必要基礎。4. 然后用Matlab仿真軟件對電流環(huán)和轉速環(huán)（雙閉環(huán)）進行仿真調試，為了達到最佳直觀清晰地效果，不斷地對其參數進行修改。2. 其次本文介紹了雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的幾種控制方法并選擇出最優(yōu)控制方案、直流電機雙閉環(huán)性能指標、雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的工作原理、數學模型（穩(wěn)態(tài)結構和動態(tài)結構）。本論文主要分下列幾點介紹了數字化雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)。本系統(tǒng)運用PI調節(jié)器，使系統(tǒng)保證恒速無靜差運行，為了實現系統(tǒng)的數字化控制，本論文加入單片機調速在里面，從而使直流調速系統(tǒng)變成數字化調速系統(tǒng)。相信數字控制系統(tǒng)在今后的發(fā)展中具有更高的發(fā)展前景。 本章小結本章首先主要介紹了數字化雙閉環(huán)直流電機調速系統(tǒng)的總體設計方案，并對AT89C51單片機的引腳功能和工作原理進行了詳細的介紹。4. Intel8253芯片中具有3個各自工作的計數通道，它們都采用門控信號有效時，每輸入一次脈沖作減1的計數方式。并且每個內部均有8位的控制寄存器和一個計數初值寄存器CR，寄存器CR為16位的、一個用于計數的執(zhí)行元件CE和一個用于通道輸出的鎖存器OL，Intel8253芯片的里面構造圖如下圖55所示。表53 控制功能表CSRDWRA1A0功能01000寫計數器001001寫計數器101010寫計數器201011寫控制字00100讀計數器000101讀計數器100110讀計數器200111無操作1XXXX禁止使用011XX無操作2. Intel8253芯片內部有計數器0、計數器1和計數器2三個計數器，他們的機構功能相同，沒有什么差別。下圖54為可編程的定時/計數器Intel8253的功能引腳圖。Inter8253有較多特殊的特點，下面就可編程計時/計數器intel8253的功能進行簡單的介紹。主軸脈沖發(fā)生器的功能就是可以將以角度為單位的位移信號轉換成脈沖發(fā)生序列，然后可以通過計數器Intel8253轉換便能得到轉速反饋的數字信號。下表52為 ADC0809的通道選擇表。ADC0809芯片的28腳的雙列直插式封裝，其引腳功能如圖53所示來表示。ADC0809是具備A/D轉換器為8位、多路開關為8路，它是可以和單片機直接接口。9. XTAL2（18）：反向振蕩器包括晶振的輸出端口[20]。7. /EA/VPP(31)：當/EA為低電平時，此時為有效狀態(tài)，輸出(0000HFFFFH)，當/EA為高電平時，此時為無效狀態(tài)。表51 P3口的特殊功能引腳名稱備選功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）(外部中斷0輸入)（外部中斷1輸入）T0（定時器0的外部輸入）T1（定時器1的外部輸入）（CPU至片外數據存儲器“寫選通控制”輸出）（CPU至片外數據存儲器“讀選通控制”輸出）5. ALE/PROG（30）：當數據訪問的是外部存儲器時，地址鎖存的字節(jié)為低位字節(jié)。3. P2口（2128）：P2口內部有上拉電阻，并且是8位雙向的I/O口， P2口當用于16位地址進行存取時，P2口輸出地址的高八位。圖52 AT89C51單片機管腳圖1. P0口（3239)：P0口是8位的雙向I/O口，一般外部必須接上拉電阻，當用于16位地址進行存取時，P0口輸出地址的低8位。我們知道AT89C51單片機有40個引腳。數字化雙閉環(huán)輸出設備用于結果的輸出[18]。故數字化雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的總體設計框圖如圖51所示。轉速環(huán)的建模，設參，仿真及仿真結果分析等，由于看圖說話，既直觀又準確。由圖47可以看出當在負載電流上再加電流時，得出直流電機空載運行時會受到額定電流的擾動波影響[17]。圖47 轉速環(huán)空載運行穩(wěn)定時突加負載的仿真結果由圖可看出此時有擾動波。圖46 轉速環(huán)空載高速啟動下的仿真結果由圖可看出轉速最終穩(wěn)定于額定轉速。 轉速環(huán)（雙閉環(huán)）仿真模型根據表41可得各個環(huán)節(jié)傳遞函數的系數，是在電流環(huán)的基礎上又增加了PI環(huán)節(jié)，轉速環(huán)的仿真模型圖如下圖45所示。轉速環(huán)的系統(tǒng)仿真分為三個步驟，它們分別是建立系統(tǒng)的模型，參數的設定，對其仿真及對其仿真結果的分析。三個數字的比較可以發(fā)現在第二階段增加電機轉速恒定，電流值小于= 210A，因為這次是干擾電機的反電勢 [15]。從圖43你可以看到，KT = ，目前無超調，但較長的上升時間。 s，電流環(huán)仿真結果如下圖44所示。 s，電流環(huán)仿真結果如下圖43所示。圖41 電流環(huán)仿真模型 電流環(huán)的仿真結果曲線當KT=， 此時PI調節(jié)器的傳遞函數為，此時電流環(huán)仿真結果如下圖42所示。當建模，對系統(tǒng)的理解和找到合適的模塊，然后設置參數，以達到良好的仿真結構[14]。 系統(tǒng)的建模和參數設置在第3章直流電機雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的工程設計方法中，我們知道直流電機雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的動態(tài)結構圖添加濾波器就可以，通過實際的動態(tài)結構圖我們可以用Matlab仿真軟件中的Simulink工具箱對系統(tǒng)進行建模，下面就建模中需要的傳遞函數參數列入下表41。 本章小結本章主要介紹了雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的工程設計，并設置了電動機的基本參數，然后通過舉例用工程設計方法計算出電