畢業(yè)設(shè)計_數(shù)字空控制pwm雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計-展示頁
2024-09-09 10:41本頁面
【正文】 ........................................................... 2 設(shè)計任務(wù) ......................................................................... 3 系統(tǒng)的總體方案 ............................................................. 3 單元電路的設(shè)計 .............................................................. 4 電動機主電路設(shè)計 .................................................. 4 模擬電流調(diào)節(jié)器（ PID）具體設(shè)計 ............... 4 數(shù)字調(diào)節(jié)器（ PID）的具體設(shè)計 .................... 7 單片機及其接口電路的設(shè)計 ................................... 9 89C52 簡介 ............................................................ 9 8279 鍵盤及其顯示電路 ................................. 9 89C52 單片機產(chǎn)生 PWM.................................. 14 AD/DA 設(shè)計 ....................................................... 15 電源電路的設(shè)計 ........................................................ 17 系統(tǒng)的運行過程簡介 ........................................................ 19 設(shè)計心得 ............................................................................ 20 參考文獻 ............................................................................ 21 2 摘要 當今，自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，而直流調(diào)速控制作為電氣傳動的主流在現(xiàn)代化生產(chǎn)中起著主要作用。本文主要研究基于數(shù)字控制的 PWM 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，它主要由三部分組成，包括控制部分（ 89C52）、栓閉環(huán)、直流電動機。 微機技術(shù)的快速發(fā)展，在控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：直流調(diào)速，數(shù)字控制， PWM, 雙閉環(huán)， 89C52 單片機， 8279鍵盤顯示 3 一、 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計目的：實現(xiàn)數(shù)字控制 PWM 雙閉環(huán)直流調(diào)速 設(shè)計的主要電路：電動機運行主電路、雙閉環(huán)控制器、 89C52 單片機最小系統(tǒng)及 PWM 產(chǎn)生電路、 8279 鍵盤及其顯示電路、測速及其報警電路、 AD/DA 轉(zhuǎn)換電路。 設(shè)計要求： 直流電動機的基本數(shù)據(jù)如下： 二、 系統(tǒng)設(shè)計的總體方案： 以電動機運行主電路為基礎(chǔ)，通過控 制 PWM 的占空比實現(xiàn)電動機正轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)、速度的控制。單片機作為系統(tǒng)的控制核心，主要是對采集 AD 反饋過來的信息，還有就是碼盤輸入的信息以及按鍵的信息。本設(shè)計主要是對 89C52 單片機的設(shè)計，雙閉環(huán)的設(shè)計，電動機主電路 4 的設(shè)計。通過橋式整流，轉(zhuǎn)化為直流電，電路中的平波電抗器和電容主要起濾波作用以及電機在最低負載（ Id=Idim）下也能工作在連續(xù)段機械特性上。其中， D7~D10 四個二極管為續(xù)流二極管，其作用為防止負載電流突變，起到平滑電流以及續(xù)流的作用。本設(shè)計只用 PI調(diào)節(jié)器就能滿足要求。 滿足設(shè)計要求。 PI 調(diào)節(jié)器時域表達式： tteKteKtteteKtu d)()(d)(1)()( IPpi ?? ???? ? 其中 Kp= Kpi 為比例系數(shù) ， KI = 為積分系數(shù) 將上式離散化成差分方程，其第 k 拍輸出為： )1()()()()()()()(Is a mIPIP1s a mIP???????? ??kukeTKkeKkukeKieTKkeKkuki（ *） 式中 Tsam 為采樣周期 數(shù)字 PI 調(diào)節(jié)器有位置式和增量式兩種算法： 位置式算法 —— 即為式 (*)表述的差分方程，算法特點是：比例 8 部分只與當前的偏差有關(guān)，而積分部分則是系統(tǒng)過去所有偏差的累積。 增量式 PI 調(diào)節(jié)器算法： ? ? )()1()()1()()( s a mIP keTKkekeKkukuku ???????? PI 調(diào)節(jié)器的輸出可由下式求得： )()1()( kukuku ???? 只要在計算機中多保存上一拍的輸出值就可以了。不考慮限幅時，位置式和增量式兩種算法完全等同，考慮限幅則兩者略有差異。 算法流程： 圖三 數(shù)字 PI 調(diào)節(jié)器程序框圖 9
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