本科畢業(yè)論文基于單片機(jī)的直流電機(jī)pwm調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(參考版)
2025-06-27 19:47本頁(yè)面
【正文】 最后，我要感謝魏老師對(duì)我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的大力支持，使我不僅在知識(shí)方面有了更深一步的了解，并且在我設(shè)計(jì)東西的思路與邏輯方面有更深刻的影響，使我知道了設(shè)計(jì)思路與邏輯的重要性，讓我獲益匪淺。這次畢設(shè)使我深感要注重理論知識(shí)，注重理論聯(lián)系實(shí)際。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺，自己要學(xué)習(xí)的東西還太多。致謝經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我感受頗多，在正式進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，我參考了一些網(wǎng)上的資料，通過(guò)對(duì)這些設(shè)計(jì)方案來(lái)開(kāi)拓自己的思路，最后終于有了自己的思路。而在軟件方面，采用PLD算法來(lái)確定閉環(huán)控制的補(bǔ)償量也是由數(shù)字電路組成的直流電機(jī)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)所不能及的。6 系統(tǒng)功能調(diào)試仿真整體圖如下：直流電機(jī)的調(diào)試功能仿真如下圖：正轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，數(shù)碼管最高位顯示“三”,其它三位先所給定頻率，如下圖：反轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，數(shù)碼管最高位顯示“F”,其它三位先所給定頻率，如下圖：輸出波形如下：加速分5檔，波形依次如下：減速分5檔，波形如下： PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖及參數(shù)計(jì)算 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理圖按照典型II型系統(tǒng)的參數(shù)選擇方法, 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)和電阻電容值關(guān)系如下:Kn = Rn/ R0 Tn = Rn/ Cn Ton = 1/4 R0 * Con參數(shù)求法： 電動(dòng)機(jī) P=10KW U=220V I=55A n=1000轉(zhuǎn)/分 電樞電阻R= 取濾波電路中Ro=40千歐 Rn=470千歐 Cn= Con=1uF 則：Umax=220VUmin=（220/）*=122VYi1=0 W=1000轉(zhuǎn)/分P=Kp=Rn/Ro=I=Kp*T/Ti=125 系統(tǒng)中的部分程序設(shè)計(jì) 單片機(jī)資源分配工作寄存器0組ROR7 00H07H數(shù)據(jù)緩沖區(qū) 30H7FH（RS1=0） (RS0=0) ；選中工作寄存器0組P0口地址 80H P1口地址 90HP2口地址 A0HP3口地址 B0H堆棧（SP） 81H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制 TCON 88H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式控制 TMOD 89H定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0 低字節(jié) TL0 8AH 高字節(jié) TH0 8CH定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1 低字節(jié) TL1 8BH 高字節(jié) TH1 8DH中斷1——PI采樣（ui）中斷0——A/D采樣 P1口預(yù)置 W P0口測(cè)量值（實(shí)測(cè)Y） 主程序0000 AJMP STARTSTART： CLR CLR ；選中工作寄存器0組 CLR C MOV R0 ，4FH MOV A ，30HCLEAR1： CLR A INC A DJNZ R0 ，CLEAR1 ；清零307FH SETB TR0 ；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0工作 MOV TMODE ，01H ；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作在方式1 SETB EA ；總中斷開(kāi)放 SETB IT0 ；置INTO為降沿觸發(fā) SETB IT1 ；置INT1為降沿觸發(fā)LJMP MAINLJMP CTCOLCALL SAMPLEFosc=12MHZ，用一個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)50ms，用R2作計(jì)數(shù)器，置初值14H，到定時(shí)時(shí)間后產(chǎn)生中斷，每執(zhí)行一次中斷服務(wù)程序，讓計(jì)數(shù)器內(nèi)容減1，當(dāng)計(jì)數(shù)器內(nèi)容減為0時(shí)，則到1s。DB0DB7是數(shù)字量的輸出。OE是輸出允許端。START是芯片的啟動(dòng)引腳，其上脈沖的下降沿起動(dòng)一次新的A/D轉(zhuǎn)換。 ADC0809的引腳及其功能ADC0809有28個(gè)引腳，其中IN0IN7接8路模擬量輸入。若顯示數(shù)字幾乎不變，則說(shuō)明電機(jī)工作十分穩(wěn)定；與之相反，顯示數(shù)字不停地變化，則說(shuō)明電機(jī)工作非常不穩(wěn)定。用戶(hù)可以根據(jù)液晶顯示屏上的數(shù)字，調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，為調(diào)速提供了方便。測(cè)速發(fā)電機(jī)廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中，作為一種檢測(cè)速度元件，它可以調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速也可以通過(guò)反饋?zhàn)饔?，用以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性或者系統(tǒng)的精度。改變旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，輸出電動(dòng)勢(shì)的極性即相應(yīng)改變。 輸出電壓波形圖 電壓波形 測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)速發(fā)電機(jī)是輸出電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)速成比例的微特電機(jī)，分為直流與交流兩種。如果我們聯(lián)系改變?chǔ)耍敲幢憧梢詫?shí)現(xiàn)電機(jī)正向的無(wú)級(jí)調(diào)速。D在0—1之間變化，因此λ在177。HIN信號(hào)的占空比為D=t1/T。因此電樞上的工作電壓是雙極性矩形脈沖波形，由于存在著機(jī)械慣性的緣故，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速是由矩形脈沖電壓的平均值來(lái)決定的。電源經(jīng)Q3至電動(dòng)機(jī)的負(fù)極經(jīng)過(guò)整個(gè)直流電機(jī)后再通過(guò)Q2到達(dá)零電位，完成整個(gè)的回路。此時(shí)Q2的漏極近乎于零電平，Vcc通過(guò)D1向C1充電，為Q1的又一次導(dǎo)通作準(zhǔn)備。在HIN為低電平期間，LIN端輸入高電平，3導(dǎo)通，在直流電機(jī)上加反向工作電壓。電源經(jīng)Q1至電動(dòng)機(jī)的正極經(jīng)過(guò)整個(gè)直流電機(jī)后再通過(guò)Q4到達(dá)零電位，完成整個(gè)的回路。其具體的操作步驟如下：當(dāng)IC1的LO為低電平而HO為高電平的時(shí)候，Q2截止，C1上的電壓經(jīng)過(guò)VB、IC內(nèi)部電路和HO端加在Q1的柵極上，從而使得Q1導(dǎo)通。將IC1的HIN端與IC2的LIN端相連，而把IC1的LIN端與IC2的HIN端相連，這樣就使得兩片芯片所輸出的信號(hào)恰好相反。因此在這個(gè)電路中，4或者3是不可能持續(xù)、不間斷的導(dǎo)通的。R2110使它自身可對(duì)輸入的兩個(gè)通道信號(hào)之間產(chǎn)生合適的延時(shí)，保證了加到被驅(qū)動(dòng)的逆變橋中同橋臂上的兩個(gè)功率MOS器件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間有一互瑣時(shí)間間隔，因而防止了被驅(qū)動(dòng)的逆變橋中兩個(gè)功率MOS器件同時(shí)導(dǎo)通而發(fā)生直流電源直通路的危險(xiǎn)。C允許最高結(jié)溫Tjmax：150176。 IR2110的極限參數(shù)和限制：最大高端工作電源電壓VB： 門(mén)極驅(qū)動(dòng)輸出最大（脈沖）電流IOMAX：2A 最高工作頻率fmax：1MHz工作電源電壓Vcc：貯存溫度Tstg：55至150176。引腳13（Vss）：芯片工作參考地端，使用中，直接與供電電源地端相連，所有去耦電容的一端應(yīng)接該端，同時(shí)與引腳2直接相連。在應(yīng)用過(guò)程中，接用戶(hù)脈沖部分相對(duì)應(yīng)的兩路輸出，+，這里Vss 與Vcc分別把他們相連接到IR2110的引腳13（Vss）與引腳9（VDD
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