前言总体设计方案2(一)方案一:PWM波调速2(二)方案二:晶闸管调速单元模块设计3(一)H桥驱动电路设计方案3(二)调速设计方案5(三)系统硬件电路设计电源电路62.H桥驱动电路63.基于霍尔传感器的测速模块74.LCD显示模块8(四)调速设计模块91.PWM波软件软件设计92.测速软件设计系统功能调试13(一)调试软件介绍13(二)直流电机的调速功能仿真141.调速前的波形图142.调速后的波形图14(三)电机速度的测量并显示功能仿真15(四)系统的电路原理图15(五)系统的PCB图设计总结参考文献17附录17
毕业论文是要根据你做的产品才写的论文。不过调速系统挺简单的,用PWM改变占空比来实现电流电压的改变-。-
单片机控制的直流电机调速系统 摘要:本文采用AT89C52作为主控芯片,设计了一种直流电机高速系统。AT89C52产生单极性工作制的定频PWM脉冲,配合驱动能力强大的L298,从而实现控制和调整直流电机转速和转向的功能。利用软件编程,能够设置多个占空比不同的脉冲,使得电机转速可以逐步增大或减小,同时在LCD上显示电机的工作状态,易于观察和识别。本设计主要由电机调速控制模块和LCD显示模块组成,具有电路简单,可靠性高,运行稳定的特点,是对于小型直流电机调速装置的一种探究。 关键词:AT89C52 定频PWM LCD 直流电机 目 录 1 绪论 1 2 方案设计 1 1 功能要求 1 2 方案论证 1 3 系统硬件的设计 3 1 电机调速控制模块 3 2 LCD显示模块 6 3 硬件设计总原理图 11 4 系统软件的设计 12 1 主程序 12 5 调试及性能分析 14 1 调试与测试 14 6 结论 15 7 致谢 15 参考文献 17 附录 18
我那天理论上搞通了,自己设计的控制方式。不过还没去实践,论文我是没时间写了,同志靠你。我最多把思路说说就是了。可以的话,再联系。
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本文详述了直流电机的类型、结构、工作原理、PWM调速原理。并对直流电机PWM调速系统方案的组成、硬件电路设计、程序设计及系统仿真分别进行了详细的叙述。拟开发的直流电机PWM调速装置具有调速范围宽、低功耗、可实现在线调试等特点。本系统是以FPGA为其控制核心,输入电路以键盘作为输入方式向FPGA控制系统发出控制命令,以有源晶振构成的时钟电路发出信号。控制系统接收命令后直接向H型桥式驱动电路发出PWM控制信号。输出电路主要实现正反转、起停控制、速度在线可调功能。本设计已通过了实验仿真。关键词:直流电机;PWM;有源晶振
前言总体设计方案2(一)方案一:PWM波调速2(二)方案二:晶闸管调速单元模块设计3(一)H桥驱动电路设计方案3(二)调速设计方案5(三)系统硬件电路设计电源电路62.H桥驱动电路63.基于霍尔传感器的测速模块74.LCD显示模块8(四)调速设计模块91.PWM波软件软件设计92.测速软件设计系统功能调试13(一)调试软件介绍13(二)直流电机的调速功能仿真141.调速前的波形图142.调速后的波形图14(三)电机速度的测量并显示功能仿真15(四)系统的电路原理图15(五)系统的PCB图设计总结参考文献17附录17
摘 要 永磁无刷直流电动机是近些年来发展起来的一种新型电机,其利用电子换相技术代替直流电动机电刷换向的机电一体化产品。它既具有一般直流电动机的运行效率高、起动转矩大、调速范围广和机械特性为线性等优点,又具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点。 本课题来源于沈阳工业大学特种电机研究所承担的横向课题,以永磁无刷直流电动机控制器为研究对象,设计了两个无刷直流电动机控制器,对两个控制器进行了分析与比较。论文首先查阅了国内外的永磁无刷直流电动机的研究动态,简单介绍了无刷直流电动机的工作原理,分析并确定了主回路的导通方式,控制器一是以专用芯片MC33035来进行设计,位置反馈元件有霍尔传感器反馈接口和编码器接口,开关器件采用MOSFET管,设计有转速反馈闭环控制、正反转、过电流保护等。另外,此控制器还采用89C52单片机、MAX7219、AD667等来实现数字转速给定和转速显示。控制器二是基于PIC8F4431电动机控制专用芯片,采用全数字PID控制,有转速、电流双反馈,位置反馈采用编码器反馈,开关器件采用IGBT,在PWM输出端有GAL芯片保护,防止上下桥臂直通。在控制器二中,备有两套程序,程序一是没有进行外加给定值采样,采用两两PWM全导通方式,在此情况下,电机的转矩波动明显,程序二中采用PWM导通方式, 电机的转矩波动较小,运行性能较好。通过对两套控制器的实验结果进行的分析和比较,我们得到基于专用芯片的控制器价格低廉但适合对控制性能要求不高的场合,基于PIC的芯片能满足较高性能指标 2 控制算法 在控制算法上,近些年来在国内外的期刊和国际学术交流会议上关于永磁电机控制算法的文章有很多,不同的算法给系统带来不同的动态性能和稳态性能。 在对逆变器触发信号的处理的算法上,各种算法有很多,对于PMSM(永磁同步电动机)常用的有直接转矩控制(DTC) [11]、矢量控制[12]、滑模变结构控制、参数自适应控制、模糊控制(Fuzzy control)等。国内的学者如清华大学的在电机控制和电力电子领域颇有建树的李永东教授就关于电机控制发表了不少文章,他在参考资料[13]中用电流控制全数字化来实现,通过实验和仿真得到良好的性能曲线,沈阳工业大学的郭庆鼎教授则采用了神经元算法[14]、滑模变结构控制等,通过仿真,证实了算法有良好的性能。 对于方波无刷直流电动机,在采用无刷直流电动机控制的高性能机床上,要求先进的控制技术,传统的PID控制方法因其鲁棒性差不具有自适[1] [2] [3] 下一页 本文来自: 一流设计吧() 详细出处参考:
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关键词:调速;直流电动机;PWM控制;PI控制器 1 直流电动机PWM控制系统 1直流电动机PWM控制系统原理。PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一。它通过分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。 直流电动机PWM控制系统有可逆和不可逆系统之分。可逆系统是指电动机可以正反两个方向旋转;不可逆系统是指电动机只能单方向旋转。对于可逆系统,又可分为单极性驱动和双极性驱动两种方式[1]。这里只研究双极性驱动。 2 H型双极性可逆PWM驱动系统控制原理。“H”型是双极性驱动电路的一种,也称为桥式电路。如图1所示。其电路是由四个开关管和四个续流二极管组成,单电源供电。四个开关管分为两组,V1和V4为一组,V2和V3为另一组。同一组的开关管同步导通或关断,不同组的开关管的导通与关断正好相反。 在每个PWM周期里,当控制信号Vi1高电平时,开关管V1和V4导通,此时Vi2为低电平,因此V2和V3截止。电枢绕组承受从A到B的正向电压;当控制信号Vi1为低电平时,开关管V1和V4截止,此时Vi2为高电平,因此V2和V3导通,电枢绕组承受从B到A的反向电压,这就是所谓的“双极”。 由于在一个PWM周期里电枢电压经历了正反两次变化,因此其平均电压U0可以用下式决定: U0=(■-■)US=(2■-1)US=(2a-1)US(1) 可见,双极性可逆PWM驱动时,电枢绕组所承受的平均电压取决于占空比α大小。当α=0时,U0=-US,电动机反转,且转速最大;当α=1时,U0=US,电动机正转,转速最大;当 时,α=1/2时U0=0,电动机不转,但电枢绕组中仍然有交变电流流动,使电动机产生高频振荡,这种振荡有利于克服电动机负载的静摩擦,提高动态性能。 2 调速系统的设计 对于一个控制系统而言,最关键的是控制器的设计,控制器设计的好坏关系到控制系统性能的优劣。控制器要求实时性强,通用性强,具有较强的智能,在满足性能指标的前提下应尽可能的简单。 PI控制器相当于在系统中增加了一个位于原点的开环极点,同时也增加了一个位于S左半平面的开环零点。位于原点的极点可以提高系统的型别,以消除或提高系统的稳态误差,改善系统的稳态性能。而增加的负实零点则用来提高系统的阻尼度,缓和PI控制器极点对系统稳定性产生的不利影响。只要积分时间常数Ti足够大,PI控制器对系统稳定性的不利影响可大为减弱。在控制系统中,PI控制器主要用于改善控制系统的稳态性能[2]。 闭环调速系统的转速和电流调节器都采用PI调节器。采用PI调节器的自动控制系统。 从传递函数看,自动调节系统为: ■=WP1(S)=KP■=KP+■(2) U1可分成比例部分U1P,和积分部分U1I,其中,比例部分与偏差成正比积分部分同偏差的积分有关,把两部分加起来,就是调节器的输出信号U1。 当偏差信号ε是阶跃信号时,比例部分会突然加大,而积分部分则按线性增长,经过一定时间后,U1输出达到限幅值。而实际系统中,偏差信号ε只是一开始突跳,随着输出信号USC的增长,偏差信号ε便逐渐降低,U1是否能够升到限幅值,就要看U1的增长和ε的衰减哪一方更快。如果调节对象的时间常数远大于调节器的时间常数,则ε下降较慢,由于调节器的积分作用,尽管在下降,U1仍继续增长,在ε衰减到零以前U1还来得及升到限幅值[3]。如果调节对象的时间常数较小,则ε衰减较快,当积分量还来不及把U1抬高到限幅值以前,ε已经衰减到零,U1也就不能再增长,这时积分器不会饱和。 在动态过程中,PI调节器输出电压U1是否饱和对系统的输出波形很有影响。若U1一旦饱和,只有ε变负,即USC>Usr时,才有可能使它退出饱和,因此必然超凋。 3 直流脉宽调速系统的机械特性 由于采用了脉宽调制,严格地说,即使在稳态情况下,五金加工脉宽调速系统的转矩和转速也都是脉动的[4]。所谓稳态,是指电动机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态,机械特性是平均转速与平均转矩(电流)的关系。采用不同形式的PWM变换器,系统的机械特性也不一样。对于双极式控制的可逆电路,电流的方向是可逆的,无论是重载还是轻载,电流波形都是连续的,因而机械特性关系式比较简单。 US=Rid+L■+E(0≤t 不太难,好像有控制器芯片可以参考变频专用芯片SM2001的离心机变频控制器设计 - 21IC中国电子网_htm 单片机先选好,常见的有两种方法:比较器和AD。 比较器的话,要有至少A,B,C三端的跳换检测,还有公共端。AD也差不多,失少4路输入,三相检测加一个公共端。 PWM的话,能定时器自动输出更好,没有的话用端口模拟也可以,不算是硬性指标。其他电流检测,电压检测,温度检测也都属于AD采样的范畴,也不算硬性指标。信号捕获,定时器最好,外部中断也可以。难点在于无刷的运行原理,多看点资料,应该也没太大问题。各大单片机公司应该都有无刷的参考设计,可以找一下,结合自己的实际情况,修改一下。 前言总体设计方案2(一)方案一:PWM波调速2(二)方案二:晶闸管调速单元模块设计3(一)H桥驱动电路设计方案3(二)调速设计方案5(三)系统硬件电路设计电源电路62.H桥驱动电路63.基于霍尔传感器的测速模块74.LCD显示模块8(四)调速设计模块91.PWM波软件软件设计92.测速软件设计系统功能调试13(一)调试软件介绍13(二)直流电机的调速功能仿真141.调速前的波形图142.调速后的波形图14(三)电机速度的测量并显示功能仿真15(四)系统的电路原理图15(五)系统的PCB图设计总结参考文献17附录17 专门卖论文的网站,大概能做的如此详细。建议还是自己动手做。 前言总体设计方案2(一)方案一:PWM波调速2(二)方案二:晶闸管调速单元模块设计3(一)H桥驱动电路设计方案3(二)调速设计方案5(三)系统硬件电路设计电源电路62.H桥驱动电路63.基于霍尔传感器的测速模块74.LCD显示模块8(四)调速设计模块91.PWM波软件软件设计92.测速软件设计系统功能调试13(一)调试软件介绍13(二)直流电机的调速功能仿真141.调速前的波形图142.调速后的波形图14(三)电机速度的测量并显示功能仿真15(四)系统的电路原理图15(五)系统的PCB图设计总结参考文献17附录17直流电机调速参考文献