课程设计--直流电机调速控制系统设计

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1、 指导教师评定成绩： 审定成绩： * 课程设计报告 设计题目：直流电机调速控制系统设计 学 校： * 学 生 姓 名： * 专 业： * 班 级： * 学 号： * 指 导 教 师： *8 设计时间： 2013 年 12 月 2 目目 录录 引言 3 一、直流电动机的工作原理 4 二、直流电动机的结构 5 三、直流电动机的分类 6 四、电动机的机械特性 7 五、他励直流电动机起动 10 六、他励直流电动机的调速方法 11 七、PWM 调制电路 14 八、H 桥驱动电路 14 九、直流电动机调速控制系统设计 15 十、心得体会 22 附录 参考文献 23 课程设计任务书 23 3 引言 现代工业

2、生产中，电动机是主要的驱动设备，目前在直流电动机拖动系统中 已大量采用晶闸管(即可控硅)装置向电动机供电的 KZD 拖动系统， 取代了笨重 的发电动一电动机的 FD 系统，又伴随着电子技术的高度发展，促使直流电机 调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电机调速技 术又进入到一个新的阶段，智能化、高可靠性已成为它发展的趋势。直流电机调 速基本原理是比较简单的（相对于交流电机） ，只要改变电机的电压就可以改变 转速了。改变电压的方法很多，最常见的一种 PWM 脉宽调制，调节电机的输入占 空比就可以控制电机的平均电压，控制转速。 PWM 控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力

3、电子器件发展水平的制 约，在上世纪 80 年代以前一直未能实现。直到进入上世纪 80 年代，随着全控型 电力电子器件的出现和迅速发展，PWM 控制技术才真正得到应用。随着电力电子 技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理 论、非线性系统控制思想的应用，PWM 控制技术获得了空前的发展，到目前为止， 已经出现了多种 PWM 控制技术。 本文就是利用这种控制方式来改变电压的占空比实现直流电机速度的控制。 文章中采用了专门的芯片组成了 PWM 信号的发生系统，然后通过放大来驱动电 机。利用直流测速发电机测得电机速度，经过滤波电路得到直流电压信号，把电 压信号输入给 A/D 转换芯片最后反馈给单片机，在内部进行 PI 运算，输出控制 量完成闭环控制，实现电机的调速控制。 4 一、直流电动机的工作原理一、直流电动机的工作原理 应用了“通电导体在磁场中受力的作用”的原理，励磁线圈两个端线同有相