1、 1 毕业论文 单片机控制直流调速系统 作 者 姓 名 所 属 系 部 导师姓名及职称 专 业 班 级 论文提交 日期 2 摘摘 要要 近年来由于微型机的快速发展，国外交直流系统数字化已经达到实用阶 段。由于以微处理器为核心的数字控制系统硬件电路的标准化程度高，制作 成本低，且不受器件温度漂移的影响。其控制软件能够进行逻辑判断和复杂 运算，可以实现不同于一般线性调节的最优化、自适应、非线性、智能化等 控制规律。所以微机数字控制系统在各个方面的性能都远远优于模拟控制系 统且应用越来越广泛。 本文介绍的是用一台 26KW 的直流电动机，8051 单片机构成的数字化直 流调速系统。特点是用单片机取代
2、模拟触发器、电流调节器、速度调节器及 逻辑切换等硬件设备。最后进行软件编程、调试以及计算机仿真。实时控制 结果表明，本数字化直流调速系统实现了电流和转速双闭环的恒速调节，并 具有结构简单，控制精度高，成本低，易推广等特点，而且各项性能指标优 于模拟直流调速系统，从而能够实际的应用到生产生活中，满足现代化生产 的需要。 关键词关键词：单片机 双闭环 直流调速系统 数字方式 3 目录 第 1 章 绪论1 第二章 方案论证3 第三章 直流调速控制系统.5 3.1 单片机部分的组成.5 3.1.1 时钟电路.7 3.1.2 复位电路.8 3.1.3 存储器.8 3.1.4 外部中断源.9 3.1.5
3、定时器/计数器.11 3.2 单片机的扩展.12 3.2.1 程序存储器的扩展13 3.2.2 数据存储器的扩展14 3.2.38279 可编程键盘/显示器16 3.2.4 模拟量与数字量的转换.24 3.2.5 采样和保持28 第四章PID的控制算法.32 4.1PID 控制规律及其基本作用.32 4.2 控制算法的实现33 第五章直流调速系统的主电路设计.36 5.1 直流电动机的调速方法.36 5.2 整流电路37 5.3 触发电路38 第六章软件设计42 7.2 系统仿真结果的输出及结果分析 47 第七章系统的抗干扰技术46 第八章直流调速系统的保护49 4 总结.51 辞谢.53 参
4、考文献. 5 第第 2 2 章章 系统方案选择和总体结构设计系统方案选择和总体结构设计 2.12.1 调速方案的选择调速方案的选择 2.1.12.1.1 系统控制对象的确定系统控制对象的确定 本次设计选用的电动机型号 Z2 -32型，额定功率 1.1KW，额定电压 230V， 额定电流 6.58A,额定转速 1000r/min, 励磁电压 220V,运转方式连续。 2.1.22.1.2 电动机供电方案的选择电动机供电方案的选择 变压器调速是直流调速系统用的主要方法，调节电枢供电电压所需的可 控制电源通常有 3 种：旋转电流机组，静止可控整流器，直流斩波器和脉宽 调制变换器。旋转变流机组简称 G-M 系统，适用于调速要求不高，要求可逆 运行的系统，但其设备多、体积大、费用高、效率低、维护不便。静止可控 整流器又称 V-M 系统， 通过调节触发装置 GT 的控制电压来移动触发脉冲的相 位，即可改变 Ud，从而实现平滑调速，且控制作用快速性能好，提高系统动 态性能。 直流斩波器和脉宽调制交换器采用 PWM 受器件各量限制， 适用于中、 小功率的系统。根据本此设计的技术要求和特点选 V-M 系统。 在 V-M 系统中
