【正文】 計數(shù)的方法，如圖3 所示。但轉(zhuǎn)速太低，一個編碼器輸出脈沖的時間太長，時鐘脈沖數(shù)會超過計數(shù)器最大計數(shù)值而產(chǎn)生溢出 。與 M法測速一樣，選用線數(shù)較多的光電編碼器可以提高對電機(jī)轉(zhuǎn)速測量的快速性與精度。采用 M/T法既具有M 法測速的高速優(yōu)點(diǎn)，又具有 T法測速的低速的優(yōu)點(diǎn)，能夠覆蓋較廣的轉(zhuǎn)速范圍，測量的精度也較高，在電機(jī)的控制中有著十分廣泛的應(yīng)用。 PWM 就是 PULSE WIDTH Modulation 脈寬調(diào)制 矩形脈沖波形， 即 占空比可調(diào)的方波。 事件管理器（ Event Manager）是產(chǎn)生 PWM 波的核心模塊，包括通用定時器、比較單元、捕獲單元、 QEP電路等，這里主要用到通用定時器中的定時器 1。 在事件管理器 A(EVA)中，要產(chǎn)生 PWM 波 ，需要設(shè)置 5個寄存器，分別為 T1PR、 T1CON、 T1CNT、 T1CMPR， T1PR為定時器 1的周期寄存器，存放的是計數(shù)周期， T1CON為定時器 1的控制寄存器，用于存放控制字， T1CNT為定時器 1的計數(shù)寄存器，存放的是當(dāng)前的計數(shù)值， T1CMPR為定時器 1的比較寄存器，存放的是要比較的計數(shù)值。輸出對稱 PWM 波，即 T1 工作于連續(xù)增 /減計數(shù)模式下， PWM產(chǎn)生原理如圖所示 ： 8 HzPRTTCLKf 12 10 6? ??PRT CPMRTPRTD 1 11 ?? HzH SPCLK ? PWM 的周期 sT610TCLK PR1T2 ???， PWM 的頻率 為 ， 高電平有效，則占空比為： 這里的 TCLK用內(nèi)部時鐘且大小為 。本實驗采用的是非對稱 pwm。 9 非對稱的 PWM 三、設(shè)計內(nèi)容 （ 1）電機(jī)速度的給定是直接使用 DSP 教學(xué)板上的 A/D 轉(zhuǎn)換電位器實現(xiàn)的。 另外一個是周期波形采樣，接 ADCIN01 通道。通過跳線 J_WAVE 可以改變輸入到 ADCIN01 通道信號的波形形狀轉(zhuǎn)換電路 ,轉(zhuǎn)換電路原理圖電位器旋到最小和最大時，對 ADCIN00 通道采樣得到的采樣結(jié)果為最小值 0 和最大值 1 023。 DSP 根據(jù) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果，控制輸出的 PWM2 的占空比，從而達(dá)到電機(jī)調(diào)速的目的。在電機(jī)測速過程中，將上述的所得到的速度通過公式 :v =n 6045， n: 一秒收集到的脈沖數(shù) 。 45: 鼠標(biāo)編碼盤齒數(shù)以實現(xiàn)計算。 （ 2） L298 電機(jī)驅(qū)動部分 由于只用了一個直流電機(jī)，在此只使用 L298 中的一個 H 橋模塊。因此， IOPA IOPE6 分別與 L298 的 Input Input2 引腳連接，給定 IOPAIOPE6 不同的電平，就能改變輸出電壓的極性。改變 PWM2 的占空比，就能改變 L298 的輸出電壓，即改變電機(jī)兩端的平均電壓，進(jìn)而改變直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)光二極管與三極 管之間無阻隔時，光耦三極管導(dǎo)通 。把遮光盤固定在電機(jī)主軸上，電機(jī)轉(zhuǎn)動，同時也帶動遮光盤轉(zhuǎn)動，從而可以得到一個周期脈沖信號，通過測量一定時間內(nèi)脈沖的數(shù)量和遮光盤的齒數(shù)，就能計算出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 軟件環(huán)境學(xué)習(xí) 一個完整的 DSP工程文件需要由頭文件（ .h）、庫文件（ .lib）、源文件（ .c）、和 CMD文件共同組成。 （ 1） PWM部分 DSP 芯片在一定時鐘節(jié)拍驅(qū)動下才能正常工作，因此需要對系統(tǒng)時鐘進(jìn)行配置，通常使用外部時鐘，并將 PLL控制寄存器 PLLCR取最大值 10，送至 CPU 的時鐘則為 150MHz。 開中斷實際上是定時器 T1 開始計數(shù)。 當(dāng) T1CNT和 T1CMPR的值相等時發(fā)生比較匹配事件，如果 T1控制寄存器 T1CON的 TWCMPR為 1，定時比較器被使能，且 GPTONA的位 TCMPOE為 1時，定時器比較輸出被使能，那么 T1PWM_T1CMP引腳就會有 PWM波形輸出。 (2)PID 部分 1） PID 控制原理 數(shù)字 PID控制器是一種工業(yè)控制中通用的控制器 ,但由于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性 ,往往出現(xiàn)意想不到的情況 ,如在某種情況下設(shè)計好的 PID控制參數(shù)不能滿足另一種情況工業(yè)生產(chǎn)的需求。本設(shè)計在數(shù)字 PID 控制器的基礎(chǔ)上 ,采用積分分 離 PID 控制方法 ,即當(dāng)系統(tǒng)誤差較大時 ,取消積分環(huán)節(jié) ,避免由于積分累積引起系統(tǒng)較大的超調(diào) 。 基于 DSP的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)， 首先必須明確 PID算法是基于反饋的。簡單的說，就是用這個反饋跟預(yù)設(shè)值 r（ t） 進(jìn)行比較，如果轉(zhuǎn)速偏大，就減小電機(jī)兩端的電壓；相反，則增加電機(jī)兩端的電壓。 模擬 PID 原理框圖 12 2)參數(shù)調(diào)整一般步驟 PID 控制器參數(shù)的選擇有兩種可用的方法 :理論設(shè)計法及實驗確定法。因此 ,通常采用湊試法和實驗經(jīng)驗法兩種方法來確定 PID控制參數(shù)。湊試法是通過模擬或閉環(huán)運(yùn)行觀察系統(tǒng)的響應(yīng)曲線 (如階躍響應(yīng) ),然后根據(jù)各調(diào)節(jié)參數(shù)對系統(tǒng)響應(yīng)的大致影響 ,反復(fù)湊試 ,改變參數(shù) ,以達(dá)到滿意的響應(yīng) ,從而確定 PID控制其參數(shù)。模擬 PID控制器的控制表達(dá)式為 : 式中， e（ t）為系統(tǒng)偏差， Ti積分時間常數(shù)。 T 調(diào)節(jié)周期。 13 四、調(diào)試結(jié)果分析及結(jié) 在調(diào) 試過程中比較順利能正常顯示 ．可設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，轉(zhuǎn)速；并且可實時測量電機(jī)的實際轉(zhuǎn)速，并在 LED數(shù)碼管上顯示出來；可對電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，使其轉(zhuǎn)速趨近于設(shè)定值；滿足設(shè)計要求。結(jié)果顯示如下圖所示： 占空比為 40% 14 占空比 62% 占空比為 70% 整體調(diào)試過程實驗圖 15 16 五、指導(dǎo)教師評語及學(xué)生成績 指導(dǎo)教師評語 : 年 月 日 成績 指導(dǎo)教師 (簽字 ): 參考資料料： 【 1】徐科軍 ,張瀚 ,陳智源 .TMS320X281xDSP 原理與應(yīng)用 .北京 .北京航空航天大學(xué)出版社 【 2】《青海大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版 )》 2020 年 06 期 . 基于 DSP 的直流電機(jī)調(diào)速、測速系統(tǒng)設(shè)計 【 3】于海生等 .計算機(jī)控制技術(shù) .機(jī)械工業(yè)出版社 【 4】劉勝 ,彭俠夫 ,葉瑰昀 .現(xiàn)代伺服系統(tǒng)設(shè)計 .哈爾濱 .哈爾濱工程大學(xué) 【 5】胡壽松 . 自動控制原理 .機(jī)械工業(yè)出版社 【 6】徐科軍 張翰 陳智淵 . TMS320X281xDSP 原理及應(yīng)用 .北京航空航天出版 XVII 18 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 簡明指導(dǎo)手冊 3. 1 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )總論 概 述 高等院校的畢業(yè)設(shè)計 (論文 )教學(xué)過程是實現(xiàn)本科培養(yǎng)目標(biāo)及規(guī)格的重要培養(yǎng)階段。 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )的基本概念 （ 1） 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)涵 畢業(yè)設(shè)計是高等學(xué)校應(yīng)屆畢業(yè)生，畢業(yè)前接受課題任務(wù)，所進(jìn)行的設(shè)計過程，并取得其設(shè)計成果。畢業(yè)論文表明作者在科學(xué)研究工作中取得的新成果或提出的新見解，并 表明作者具有的科研能力與學(xué)識水平。 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )的特點(diǎn)與功能 （ 1）畢業(yè)設(shè)計的特點(diǎn)與功能 ①畢業(yè)設(shè)計的特點(diǎn) 19 高等院校學(xué)生畢業(yè)設(shè)計具有設(shè)計內(nèi)容的科學(xué)性、設(shè)計思想的新穎性、設(shè)計表述的規(guī)范性、設(shè)計條件的約束性、設(shè)計過程的綜合性、設(shè)計結(jié)果的實用性等工程設(shè)計的特點(diǎn)外，還具有畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的確定首先考慮教學(xué)基本要求、畢業(yè)設(shè)計時間的限定性及學(xué)業(yè)的規(guī)定性、畢 業(yè)設(shè)計是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成的等特點(diǎn)。教學(xué)與教育功能 畢業(yè)設(shè)計教學(xué)過程是高等院校培養(yǎng)計劃的重要組成部分；是進(jìn)行設(shè)計科學(xué)教育，強(qiáng)化工程意識，接受工程基本訓(xùn)練，提高工程實踐能力的重要培養(yǎng)階段；是培養(yǎng)優(yōu)良的思維品質(zhì)，進(jìn)行綜合素質(zhì)教育的重要途徑。在畢業(yè)設(shè)計階段，通過畢業(yè)設(shè)計教學(xué)與教育功能的實現(xiàn)，有益于學(xué)生科學(xué)的智能結(jié)構(gòu)的形成及綜合素質(zhì)的全面培養(yǎng)。社會功能 畢業(yè)設(shè)計課題來源于實際，畢業(yè)設(shè)計成果直接或間接為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，為生產(chǎn)、科研服務(wù)，為社會服務(wù)，以實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計的社會功能。畢業(yè)論文課 題的確定，首先要符合教學(xué)基本要求，同時也要兼顧科學(xué)研究實際需要，緊密聯(lián)系實際。畢業(yè)論文具有時間的限定性及學(xué)業(yè)的規(guī)定性。畢業(yè)論文是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成的。教學(xué)與教育功能 畢業(yè)論文教學(xué)過程是高等學(xué)校培養(yǎng)計劃的重要組成部分，是學(xué)生畢業(yè)前提交的一份具有一定理論與實際價值的學(xué)術(shù)論文。通過畢業(yè)論文的教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生探求未知、探索真理的科學(xué)精神，以及優(yōu)良的科學(xué)品質(zhì)與科學(xué)素養(yǎng)；培養(yǎng)學(xué)生 從事科學(xué)研究的基本能力。 然后，通過開發(fā)研究的成果應(yīng)用于生產(chǎn)實際，為社會服務(wù)。 21 3 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）簡明指導(dǎo)手冊 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )教學(xué)各階段流程 表 1 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )教學(xué)各階段流 程 （ 3） 指導(dǎo)教師上報課 （ 4） 1教研室 (課程組 )召開會議進(jìn)行課題審查、論證（要求紀(jì)錄 （ 5） 院系（學(xué)術(shù)委員會）或邀請校外專家對教研室上報課題進(jìn)行評 （ 6） 對學(xué)生公布課題，并確保一名學(xué)生做一個課題（或子課題 院系匯總通過評審的課題，并作為教學(xué)執(zhí)行計劃報教務(wù) （ 2） 指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)（包括一定數(shù)量的外文文獻(xiàn) （ 3） 2 畢業(yè)生就課題撰寫開題報告，開題報告包括以下內(nèi)容 、實驗方 （或階段性結(jié)果 開題報告答 辯（各院系制定答辯辦法，報教務(wù)處備案 22 中期檢查，院系制定檢查方 檢查形 （含工作進(jìn)展情況、存在問題、下一步計劃安排等 ，學(xué)生進(jìn)行答 檢查組對學(xué)生的工作作出檢查結(jié) ，提出意見或建 警告或終止畢業(yè)設(shè)計（ 院系向教務(wù)處報中期檢查工作總 4 畢業(yè)答辯及成績評定按 “大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）工作規(guī)范 ”進(jìn) 行 23 4 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論 文）簡明指導(dǎo)手冊 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )程序安排表 內(nèi) 容 教研室（課程組）確定指導(dǎo) 調(diào)研、選題，填寫選題審批表；院系畢業(yè)設(shè)計（論文）領(lǐng)導(dǎo)小組審批選題； 負(fù) 責(zé) 人 以適當(dāng)形式向?qū)W生公布課題、學(xué)生選題（指導(dǎo)教師選題必 以前 2 匯總選題，編制畢業(yè)設(shè)計 (論文 )教學(xué)執(zhí)行計劃報教務(wù)處 第 7 學(xué)期 15周前 院 系 主任、教學(xué)秘書 3 完成畢業(yè)實習(xí) (畢業(yè)調(diào)研 )報告及外文翻譯、開題報告。教務(wù)處隨機(jī)進(jìn) 行進(jìn)行抽查。 完成 第 8學(xué)期 14周 第 教研室（課程組）、院系 6 院系部將畢業(yè)設(shè)計 (論文 )成績 前 院 系 主任 處 學(xué)校畢業(yè)設(shè)計 (論文 )復(fù)答辯 8 院系組織優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(論文 )評選，按教務(wù)處要 第 8 學(xué)期 17周 指 導(dǎo) 教師、院系主任 24 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )按有關(guān)要求存檔 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )選題 選題的基本原則 選題是搞好畢業(yè)設(shè)計 (論文 )的前提，對畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 25 5 大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文）簡明指導(dǎo)手冊 （ 1）課題必須符合本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)及教學(xué)基本要求。 課題的確定程序及學(xué)生選題 （ 1）課題確定程序為： ①指導(dǎo)教師在深入實際調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身研究開發(fā)實際提出課題，并填寫《畢 ②經(jīng)教研室（課題組）主任初審后，由院系組織同行專家評審，并報送院系主任批準(zhǔn)； （ 2）學(xué)生的選題。各指導(dǎo)教師應(yīng)將課題的提出背景、目的、意義及預(yù)期成果向?qū)W生作一簡要介紹，學(xué)生根據(jù)自己的情況在教師指導(dǎo)下選題。 （ 1）畢業(yè)實習(xí)的目的 畢業(yè)實習(xí)是學(xué)生深入生產(chǎn)實踐、社會實踐等一線實際取得感性認(rèn)識，從中了解實際工作過程和生產(chǎn)或社會需求過程，結(jié)合所學(xué)過的理論知識，使認(rèn)識向深化發(fā)展。 （ 2）畢業(yè)實習(xí)的要求 26 6 大學(xué) 畢 業(yè)設(shè)計（論文）簡明指導(dǎo)手冊 畢業(yè)實習(xí)要求學(xué)生利用各種有效方法和手段了解本專業(yè)所涉及的各方面的實際情況，完成實習(xí)任務(wù)。向一線工作人員學(xué)習(xí)，了解研究者與生產(chǎn)者、創(chuàng)作者的實踐感受、認(rèn)識、經(jīng)驗、建議和優(yōu)良作風(fēng)。向文獻(xiàn)資料學(xué)習(xí)，了解信息資料中反映出來的先進(jìn)的作品 畢業(yè)實習(xí)的途徑與方法 畢業(yè)實習(xí)的途徑主要有兩個，一個是實地考察（畢業(yè)實習(xí)或現(xiàn)場調(diào)查），一個是收集資料，二者相互配合。 （ 2）到與課題或?qū)I(yè)有關(guān)的展覽會、展銷會去考察。 （ 3）到圖書 利、簡報、圖紙、說明書等文獻(xiàn)資料與信息，為制定研究設(shè)計和創(chuàng)作方案提供依據(jù)和素材。 5）資料的收集，重在分析 和研究