直流電動(dòng)機(jī)PWM調(diào)速設(shè)計(jì)
頁(yè)數(shù) 47 字?jǐn)?shù) 16813
摘要
在現(xiàn)代化的生產(chǎn)實(shí)踐中，直流電機(jī)的應(yīng)用是相當(dāng)廣泛的。伴隨著電子技術(shù)的發(fā)展,以及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，直流電機(jī)控制技術(shù)也得到了很大的發(fā)展。
直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能較好，且起動(dòng)轉(zhuǎn)距較大，能在很寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)速，調(diào)速比大，起制動(dòng)性能好，定位精度高。因此常用于調(diào)速控制系統(tǒng)，稱之為直流傳動(dòng)系統(tǒng)。長(zhǎng)期以來(lái)，直流調(diào)速系統(tǒng)一直占據(jù)壟斷地位。但近年來(lái)交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展很快，并有望在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)取代直流調(diào)速系統(tǒng)。然而就目前而言，直流調(diào)速系統(tǒng)仍然是自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。其廣泛的應(yīng)用于軋鋼機(jī)及其輔助機(jī)械、造紙機(jī)、金屬切割機(jī)床等許多領(lǐng)域自動(dòng)控制系統(tǒng)中。
隨著傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，為直流調(diào)速系統(tǒng)功能的完善、精度的提高和抗干擾能力的增強(qiáng)等提供了條件。
如今的直流調(diào)速系統(tǒng)多采用數(shù)字化控制，并應(yīng)用現(xiàn)代控制理論所提供的控制算法，這也是電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。采用微機(jī)控制，整個(gè)系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，可靠性提高，操作及維修簡(jiǎn)便。本文主要是基于PID算法的計(jì)算機(jī)脈沖寬度直流電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，即主要分析討論直流電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)。




目 錄
1 設(shè)計(jì)前言 1
1.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 1
1.2 設(shè)計(jì)要求 2
1.3 技術(shù)指標(biāo)[16] 2
1.3.1穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo) 2
1.3.2動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) 3
2 直流電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)相關(guān)知識(shí) 4
2.1 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 4
2.2 直流電動(dòng)機(jī) 4
2.3 PID調(diào)節(jié)器 6
2.4 直流電動(dòng)機(jī)的PWM控制原理 6
3 總體控制方案設(shè)計(jì) 10
3.1 系統(tǒng)組成 10
3.2 電流反饋通道 12
3.3 PWM信號(hào)發(fā)生器 13
3.4 PWM功率放大電路 14
4 控制算法設(shè)計(jì)[ 10 ]～[ 15 ] 15
4.1 系統(tǒng)內(nèi)環(huán)控制設(shè)計(jì) 15
4.1.1 工程設(shè)計(jì)方法及步驟 15
4.1.2 工程設(shè)計(jì)典型系統(tǒng) 15
4.1.3 電流環(huán)控制器設(shè)計(jì) 17
4.1.3 速度環(huán)控制器設(shè)計(jì) 18
4.2 轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用 19
4.2.1速度環(huán)控制器的作用 19
4.2.2電流環(huán)控制器的作用 20
4.3 采樣周期選擇 20
5 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 21
5.1 Z80系列外圍芯片擴(kuò)展 21
5.1.1單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展Z80CTC芯片 21
5.1.2單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展Z80PIO芯片 22
5.2 由單片機(jī)控制的PWM直流調(diào)速系統(tǒng) 23
6 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 24
6.1 CTC3中斷服務(wù)程序： 24
6.2 CTC0中斷服務(wù)程序： 34
6.3 CTC1中斷服務(wù)程序 38
7 結(jié)束語(yǔ) 42
參考文獻(xiàn) 43
致 謝 45
附 錄 46


參考文獻(xiàn)
［ 1］潘新民，王燕.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)．[M]．電子工業(yè)出版社，2003
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［ 4］黃一夫主編.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)．[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988
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