直流電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計【開題報告】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文開題報告</b></p><p><b>　　電子信息工程</b></p><p>　　直流電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　一、課題研究意義及現(xiàn)狀</p><p>　　在電氣時代的今天，電動機(jī)一直在現(xiàn)代化的生產(chǎn)和生活中起著十分重要的作用。無論是在工農(nóng)業(yè)生

2、產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、商務(wù)與辦公設(shè)備中，還是在日常生活中的家用電器中，都大量地使用著各種各樣的電動機(jī)。</p><p>　　長期以來，直流電機(jī)以其良好的線性特性、優(yōu)異的控制性能等特點(diǎn)成為大多數(shù)變速運(yùn)動控制和閉環(huán)位置伺服控制系統(tǒng)的最佳選擇。伴隨著人們對控制系統(tǒng)的要求越來越高，電機(jī)調(diào)速成了人們研究的熱門課題?，F(xiàn)在對于普通直流電機(jī)的調(diào)速已經(jīng)有了一些比較成熟的方法。直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速的控制方法可分為兩類勵磁

3、控制法與電樞電壓控制法。勵磁控制法控制磁通,其控制功率雖然小,但低速時受到磁飽和的限制,高速時受到換向火花和換向器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制,而且由于勵磁線圈電感較大,動態(tài)響應(yīng)較差,所以使用較少。電樞電壓控制法總體上可以分為兩種,一種是調(diào)節(jié)電壓,一種是調(diào)節(jié)電流.傳統(tǒng)的調(diào)速系統(tǒng)是用模擬電子電路來實現(xiàn)的,這種電路雖然響應(yīng)快,但是靈活性較差,維修復(fù)雜.單片機(jī)作為一種可編程控制器技術(shù)上已經(jīng)比較成熟。通過單片機(jī)對普通直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速的系統(tǒng)已經(jīng)存在.單片機(jī)具有

4、性能高、速度快、體積小、價格低、穩(wěn)定可靠應(yīng)用廣泛、通用性強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)。尤其是脈寬調(diào)制(PWM)直流調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，使得直流電機(jī)得到廣泛應(yīng)用。為適應(yīng)小型直流電機(jī)的使用需求，各半導(dǎo)體廠商推出了直流電機(jī)控制專用集成電路，構(gòu)成基于微處理器控制的直流電機(jī)伺服系統(tǒng)。但是，專用集成電路構(gòu)成的直流電機(jī)</p><p>　　電動機(jī)的控制技術(shù)的發(fā)展得力于微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、永磁材料技術(shù)、電動控制技術(shù)、危機(jī)應(yīng)用技術(shù)的

5、最新發(fā)展成果。正是這些技術(shù)的進(jìn)步使電機(jī)控制技術(shù)在近20多年內(nèi)發(fā)生了翻天覆地的變化，其中電動機(jī)的控制部分已由模擬控制逐漸讓位于以單片機(jī)為主的微處理器控制，形成數(shù)字和模擬的混合控制系統(tǒng)和純數(shù)字控制的應(yīng)用，并曾向全數(shù)字化控制方向快速發(fā)展。而國外交直流系統(tǒng)數(shù)字化已經(jīng)達(dá)到使用階段</p><p>　　二、課題研究的主要目標(biāo)任務(wù)和預(yù)期目標(biāo)</p><p><b>　　主要內(nèi)容目標(biāo)：</

6、b></p><p>　　本課題要求采用單片機(jī)實現(xiàn)對直流電機(jī)速度的控制，同時測量出電機(jī)的轉(zhuǎn)速并顯示。主要指標(biāo)：</p><p>　　1利用C8051F005單片機(jī)及其PCA模塊；</p><p>　　2設(shè)計電機(jī)驅(qū)動模塊，配合電光元件檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)對直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制；</p><p>　　3利用LED數(shù)碼管，實現(xiàn)顯示電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)速

7、;</p><p>　　4同時可以設(shè)定速度上下限，超時報警;</p><p><b>　　預(yù)期目標(biāo)：</b></p><p>　?、?學(xué)習(xí)了解直流電機(jī)控制系統(tǒng)的基本原理。</p><p>　?、?學(xué)習(xí)掌握了LED的顯示設(shè)計原理</p><p>　　⑶ 編程實現(xiàn)一種基于單片機(jī)的直流電機(jī)控制系統(tǒng)。&l

8、t;/p><p>　?、?完成一篇應(yīng)用性論文。</p><p>　　三、課題研究的方法及措施</p><p>　　首先是查閱書籍，了解關(guān)于直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計的一些基本原理，比如單片機(jī)應(yīng)用原理、LED數(shù)碼顯示設(shè)計等；然后通過收集相關(guān)論文，找出最新、最合理的設(shè)計方案來設(shè)計直流電機(jī)控制系統(tǒng)。</p><p>　　如上圖所示就是一個基本的直流電機(jī)控制系

9、統(tǒng)框圖。由單片機(jī)產(chǎn)生一個PWM脈沖來驅(qū)動SPGT62C19B芯片，進(jìn)而控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并由轉(zhuǎn)速測量裝置把電機(jī)的轉(zhuǎn)速反饋到單片機(jī)并在顯示器上顯示出來，通過按鍵控制單片機(jī)輸出的PWM脈沖，從而一步一步向預(yù)期轉(zhuǎn)速靠近。</p><p>　　最后寫好論文和答辯PTT，進(jìn)行畢業(yè)答辯。</p><p>　　四、課題研究進(jìn)度計劃</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計期限： 自201

10、0年10月1日至2011年4月5日。</p><p>　　第一階段（4周）：搜集資料，分析課題，系統(tǒng)總體方案設(shè)計，完成開題報告、文獻(xiàn)綜述。</p><p>　　第二階段（4周）：設(shè)計與寫論文，硬件電路與軟件程序設(shè)計，撰寫設(shè)計報告與論文。</p><p>　　第三階段（4周）：設(shè)計作品完善，文論修改。</p><p><b>　　五、

11、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 歷風(fēng)滿.數(shù)字PID控制算法的研究[J].遼寧大學(xué)學(xué)報，2005，32（4）:367～370.</p><p>　　[2] 包松，鮑可進(jìn)，余景華.基于單片機(jī)PID算法的直流電機(jī)測控系統(tǒng)[J].微機(jī)發(fā)展，2003，13（8）：72～74.</p><p>　　[3] 張培仁，孫力主編.基于C語言C8051F

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