【正文】 提到微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)，沒(méi)有這些技術(shù)的支持，我們就只能還是在走前人的老路，被模擬、人工控制的思維所禁 2 錮。這種電路具備電流連續(xù)、電動(dòng)機(jī)四象限運(yùn)行、無(wú)摩擦死區(qū)、低速平穩(wěn)性好等優(yōu)點(diǎn)。在變頻調(diào)速方式中， PWM調(diào)速方式尤為大家所重 視，這是我們選取它作為研究對(duì)象的重要原因。 變頻調(diào)速很快為廣大電動(dòng)機(jī)用戶所接受，成為了一種最受歡迎的調(diào)速方法，在一些中小容量的動(dòng)態(tài)高性能系統(tǒng)中更是已經(jīng)完全取代了其他調(diào)速方式。那么又是什么促成了變頻調(diào)速的產(chǎn)生呢？ 電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，直接推動(dòng)了變頻調(diào)速系統(tǒng)的產(chǎn)生。但是，這些電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能仍然不能與直流電動(dòng)機(jī)相比。因此，人們希望簡(jiǎn)單可靠低廉的交流電動(dòng)機(jī)也能像直流電動(dòng)機(jī)那樣調(diào)速。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起、制動(dòng)性，適宜在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 電動(dòng)機(jī)按電源供應(yīng)方式來(lái)分，可以分為兩大類，即直流電動(dòng)機(jī)和交流電 動(dòng)機(jī)。s double closed loop current velocity modulation system. DC motor is used very generally because its speedmodulation effect is very good and its speedmodulation is easily to be realized. PWM theory is used most generally among the speedmodulation ways. The text will introduce the HPWM way mostly. We will try to do modulation to the DC motor with AT89S52. The importance of the text is the parts which are posed the system. Another importance is the principles of working about every parts. Key word: DC speed regulation ； Doubleloop ； PWM ； AT89S52； DC moter； III 目 錄 摘 要 ..................................................... I Abstract .................................................. II 1 緒 論 .................................................. 1 問(wèn)題的提出 .............................................. 1 微機(jī)控制電機(jī)的發(fā)展和現(xiàn)狀 ................................ 2 電機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng) ........................................ 3 本課題在實(shí)際應(yīng)用方面的意 義和價(jià)值 ......................... 4 2 直流電機(jī) PWM調(diào)速系統(tǒng)原理設(shè)計(jì) ............................... 6 PWM 脈寬調(diào)制 ........................................... 6 PWM 脈寬調(diào)制介紹 ................................. 6 PWM 基本原理 ..................................... 7 總體方框圖 .............................................. 7 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)及其靜特性 ...................... 8 提出問(wèn)題 .......................................... 8 轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成 ..................... 9 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性 ................................ 10 各變量的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算 .................. 11 雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能 ........................... 12 IV 動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型 ...................................... 12 起動(dòng)過(guò)程分析 ...................................... 13 動(dòng)態(tài)性能和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器的作用 ............ 15 電流調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) ........................... 16 電流調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) .................................. 16 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) .................................. 17 可逆 PWM 變換器 ....................................... 18 可逆 PWM 變換器工作原理 .......................... 18 PWM 控制電路 .................................... 20 脈寬調(diào)速系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)機(jī)械特性 ........................ 21 脈寬調(diào)制器和 PWM 變換器的傳遞函數(shù) ................ 22 3 直流電機(jī) PWM調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ............................ 23 直流電機(jī) ............................................... 23 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu) .................................... 23 直流電機(jī)的基本工作原理 ............................ 24 直流電機(jī)的調(diào)速原理 ................................ 24 直流電機(jī) PWM 調(diào)速基本原理 ........................ 25 單片機(jī)控制單元 ......................................... 26 電源電路 ............................................... 27 H 橋驅(qū)動(dòng)電路 ........................................... 27 轉(zhuǎn)速檢測(cè)、反饋電路 ..................................... 28 LCD 顯示模塊 .......................................... 29 V 4 MATLAB/SIMULINK ......................................... 30 Matlab/Simulink ......................................... 30 Matlab/Simulink 的簡(jiǎn)介 .............................. 30 Matlab/Simulink 的語(yǔ)言特點(diǎn) .......................... 31 Simulink 的啟動(dòng)與界面說(shuō)明 ............................... 32 啟動(dòng) Simulink ...................................... 32 Simulink 的菜單 .................................... 32 Simulink 的功能模塊組 .............................. 32 Simulink 的仿真過(guò)程 ..................................... 33 創(chuàng)建結(jié)構(gòu)圖文件 .................................... 33 結(jié)構(gòu)圖程序設(shè)計(jì) .................................... 33 Simulink 仿真的啟動(dòng)與停止 .......................... 33 建立仿真模型 ........................................... 33 PWM 發(fā)生器的建模 ................................ 34 H 橋 PWM 開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真建模 .................... 35 H 橋 PWM 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真建模 .................. 35 5 直流電機(jī) PWM調(diào)速系統(tǒng)仿真 ................................. 36 H 橋 PWM 開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真結(jié)果 .......................... 36 H 橋 PWM 雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的仿真結(jié)果 ...................... 38 6 總 結(jié) ................................................. 40 致 謝 .................................................... 42 參考文獻(xiàn) .................................................. 43 VI 附錄 A：英文文獻(xiàn) ........................................... 44 附錄 B：中文文獻(xiàn) ........................................... 49 1 1 緒 論 本章首先介紹微機(jī)控制的發(fā)展及其現(xiàn)狀的相關(guān)知識(shí)，然后介紹微機(jī)參與直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制的相關(guān)技術(shù)及其設(shè)計(jì)軟件。s today, the electric motor in the industry and agriculture production, the people daily life is playing the very vital role. The direct current machine is the most mo n one kind of electrical machinery, obtains the widespread application in various domains. The research direct current machine39。在此基礎(chǔ)上，本文將做出 AT89S52 單片機(jī)控制的 H 型 PWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，然后對(duì)各個(gè)部分分別進(jìn)行論證，力圖在每個(gè)組成單元上都達(dá)到最好的系統(tǒng)性能。首先描述了變頻器的發(fā)展歷程 ，提出了 PWM 調(diào)速方法的優(yōu)勢(shì)，指出了未來(lái) PWM 調(diào)速方法的發(fā)展前景，點(diǎn)出了研究 PWM 調(diào)速方法的意義。不同領(lǐng)域?qū)τ陔姍C(jī)的調(diào)速性能有著不同的要求，因此，不同的調(diào)速方法有著不同的應(yīng)用場(chǎng)合。研究直流電機(jī)的控制和測(cè)量方法，對(duì)提高控制精度和響應(yīng)速度、節(jié)約能源等都具有重要意義。直流電機(jī) PWM 調(diào)速控制器的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) I 畢業(yè)設(shè)計(jì) 直流電機(jī) PWM 調(diào)速控制器的設(shè)計(jì) 摘 要 在電氣時(shí)代的今天，電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人們?nèi)粘Ｉ钪衅鹬种匾淖饔?。直流電機(jī)是最常見(jiàn)的一種電機(jī)，在各領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。電機(jī)調(diào)速問(wèn)題一直是自動(dòng)化領(lǐng)域比較重要的問(wèn)題之一。 本文基于 PWM 的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并設(shè)計(jì)出應(yīng)用于直流電動(dòng)機(jī)的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。應(yīng)用于直流電機(jī)的調(diào)速方式很多，其中以 PWM 變頻調(diào)速方式應(yīng)用最為廣泛，而 PWM 變頻器中， H 型 PWM變頻器性能尤為突出，作為本次設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論，本文將對(duì) PWM 的理論進(jìn)行詳細(xì)論述。 關(guān)鍵詞：直流調(diào)速 ；雙閉環(huán) ； PWM ； AT89S52 ；直流電機(jī) II The PWM speed controller design of Dc motor Abstract In electrical time39。s control and the measuring technique, to increase the control precision and the speed of response, the frugal energy and so on have the impor