【正文】 現(xiàn)。直流調速系統(tǒng)是指人為地或自動地調節(jié)直流電動機的轉速，以滿足控制系 統(tǒng)性能的要求。目前，國內外一些主要電氣公司，已經(jīng)研制出全數(shù)字直流調速裝置，有成熟的系列化、標準化、模塊化的應用產(chǎn)品供各生產(chǎn)企業(yè)和科研單位選用。 直流調速系統(tǒng)，特別是雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)過程中應用最廣的電氣傳動裝置之一。世界上許多國家都開發(fā)出了數(shù)字式調速裝置，當前直流調速技術已經(jīng)發(fā)展到一個很高的水平：功率元件采用可控硅，控制方式采用換相、相位控制等。 隨著微型計算機技術、電力電子技術、自動控制理論的發(fā)展，電力電子器件、超大規(guī)模集成電路和傳感器的出現(xiàn)，電力拖動控制系統(tǒng)不斷向前發(fā)展。晶閘管整流裝置逐漸取代了水銀整流裝置，使直流電力拖動完成了一次巨大的飛躍。 調速系統(tǒng)的控制方案是依靠軟件程序來實現(xiàn)，軟件的模塊化結構可以實時增加、更改、刪減應用程序，當時及系統(tǒng)變化時也可以徹底更新，軟件控制的這種靈活性大大增強了控制器對被控對象的適應能力，使各種新的控制策略和控制方法得到實現(xiàn)。數(shù)字化調速系統(tǒng)是指用微機處理器代替以往的模擬調速器，它具有體積小、實現(xiàn)方便等優(yōu)點，不僅是一般的 PID控制，就是復雜的矢量控制、非線性魯棒控制、模糊控制等方法都可以通過編程實現(xiàn)，這給設計和構造調速系統(tǒng)帶來了許多便利。 在傳統(tǒng)的直流調速系統(tǒng)中，控制回路全部采用模擬電子器件，如晶體管、各種線性運算電路等，雖然一定程度上滿足了生產(chǎn)過程的要求，但是因為在使用中易受外界干擾影響，線路復雜、通用性差，而且容易老化，控制系統(tǒng)的效果受到器件性能、溫度等不確定因素的影響，致使系統(tǒng)的運行特性也隨之變化，故系統(tǒng)的運行可靠性及準確性得不到保證，可靠性較差。但是在要求高起、制動轉矩，快速響應和較寬速度調節(jié)范圍的電氣傳動領域中，仍然采用直流電動機作為調速系統(tǒng)的執(zhí)行電機。由于直流電動機的電壓、電流和磁通的耦合較弱，使直流電動機具有良好的運行性能和控制特性，能夠在大范圍內平滑調速，啟動、制動性能良好，其在 20世紀 70年代以來一直在高精度，大調速范圍的傳動領域內占據(jù)主導地位。 PID control。as most functions are carried out by software,the rate of malfunction is ,as SCM works with digital signal,its control is flexible and its ability to antiinterference is very high. The paper is based on the theory of DC speed this paper， a 80C196KC SCM is used as the processor for the speed control system of DC motor. The kind of speed controller is PID and that of current controller is PI. It is also discussed in this paper how to analyze the math model of double close loop speed control system by analyzing the functions and characteristics of the speed controlling system for DC motor， and find out the proportion and integral factors of the current and voltage loop. Moreover， the system adopted digital speed measuring method to enhance the accuracy of speed control. Key words： DC motor。 關鍵詞：直流電動機；調速； PID 控制；雙閉環(huán) xxx畢業(yè)設計（論文）說明書 Design of Digital Double Closedloop DC Speed Regulation System Abstract In recent years， autocontrol system has been widely used and developed in every walk of DC speed regulation,as the artery in the area of electic drive system acts the main effect in the development of the microelectritcity,the use of the puter in speed regulation system simplies the system,reduces the volume,increases the Optimum Control is achieved by the use of both classical methods and intelligent methods. The digital speed control system for DC motor,which use Chip Microcontroller(SCM) as its processor has many speed giving and speed measuring adopt digital method,the system can measure the speed accuracy within a wide range,which expans the speed control scope and enhances its precession。并且介紹了直流電機調速系統(tǒng)的功能和特性，分析了雙閉環(huán) PID 控制的 調速系統(tǒng)的數(shù)學模型，確定了電流環(huán)和轉速環(huán)的比例和積分系數(shù)。 以單片機為控制核心的數(shù)字直流調速系統(tǒng)有著許多優(yōu)點：由于速度給定和測速采用了數(shù) 字化，能夠在很寬的范圍內高精度測速，所以擴大了調速的范圍，提高了測速控制系統(tǒng)的精度；由于硬件的高度集成化，所以使得零部件數(shù)量大大減少；由于很多功能都是由軟件實現(xiàn)的，使硬件得以簡化，因此故障率??；單片機以數(shù)字信號工作，控制方法靈活便捷，抗干擾能力較強。xxx 畢業(yè)設計（論文）說明書 全數(shù)字直流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的設計 摘要 近年來，自動化控制系統(tǒng)在各行業(yè)中得到了廣泛的應用和發(fā)展，而直流調速系統(tǒng)作為電力拖動系統(tǒng)的主要方式之一，在現(xiàn)代化生產(chǎn)中起著十分重要的作用。隨著微電子技術的不斷發(fā)展，計算機在調速系統(tǒng)中的應用使控制系統(tǒng)得到簡化，體積減小，可靠性提高，而且各種經(jīng)典和智能算法也都分別在調速系統(tǒng)中得到了靈活的應用，以此來達到最優(yōu)控制效果。 本論文在直流調速系統(tǒng)理論研究的基礎上，以 80C196KC 單片機為控制核心，對雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)中的轉速調節(jié)器采了用 PID 控制算法、電流調節(jié)器采用了 PI 算法，設計了一套全數(shù)字直流電機雙閉環(huán)調速系統(tǒng)。此外，本次設計采用了數(shù)字式速度給定和數(shù)字式測速方法，大大提高了速度控制的精度。the hardware is highly integrated,the number of the parts is sharply minimized。Speed regulation。 Doubleclosedloopxxx 畢業(yè)設計（論文）說明書 目 錄 1 緒論 ........................................................... 1 引言 ...................................................... 1 課題的背景 ................................................ 1 課題研究的目的和實際意義 ................................... 2 2 直流調速 系統(tǒng)理論研究和方案確定 .................................. 4 調速方案的選擇 ............................................ 4 電動機型號的選擇 ..................................... 4 直流調速系統(tǒng)的控制方法的選擇 .......................... 4 電動機供電方案的選擇 ................................. 5 調速系統(tǒng)的性能指標 ......................................... 5 調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)指標 ................................... 5 調速系統(tǒng)的動態(tài)性能指標 ............................... 6 2總體結構設計 ............................................. 7 系統(tǒng)結構選擇 ......................................... 7 3 數(shù)字直流電機調速系統(tǒng)的數(shù)字 PID控制 .............................. 10 PID調節(jié)器的基本原理 ...................................... 10 PID調節(jié)器的數(shù)字化設計 .................................... 11 位置式 PID算法 ........................................... 12 調速單元 PI參數(shù)的整定 ..................................... 15 直流電動機的數(shù)學模型 ................................ 15 轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的分析 ....................... 17 比例、積分系數(shù)初值的確定 ............................ 18 4 主電路的設計與參數(shù)計算 ......................................... 19 變壓器的設計 ............................................. 19 變壓器二次側電壓 U2的計算 ............................ 19 一次、二次側相電流 I I2的計算 ....................... 20 xxx 畢業(yè)設計（論文）說明書 變壓器容量的計算 .................................... 20 晶閘管型號的選擇 ......................................... 20 晶閘管的額定電壓 .................................... 20 晶閘管的 額定電流 .................................... 21 直流調速系統(tǒng)的保護 ........................................ 21 過電壓保護和dtdu限制 ................................. 21 過電流保護和dtdi限制 ................................. 23 主電路及保護電路圖 ........................................ 23 5 數(shù)字直流調速系統(tǒng)的硬件設計 ..................................... 25 控制模塊 ................................................. 25 同步信號電路 ............................................. 26 觸發(fā)脈沖輸出電路 ......................................... 29 顯示模塊 ................................................. 30 LCD液晶顯示簡介 .................................... 30 LCD接口設計 ........................................ 33 速度給定電路 ............................................. 33 監(jiān)控電路的設計 ........................................... 34 MAX813L芯片及其引腳 ................................. 34 硬件電路圖 .......................................... 35 通信接口設計 ..........................................