直流电动机闭环控制系统课题论文.docVIP

毕业设计附件 题目：直流电动机闭环控制系统 姓　 名： 王雨 学　 号： 0306331220 学 院：北京联合大学机电学院 专 业： 机械工程及自动化 指 导 教 师： 曹辉 联 系 教 师： 郑业明 2006年06月06日 目 录 开题报告………………………………………………………………………………2 翻译外文资料及译文…………………………………………………………………6 程序清单或图纸…………………………………………………………………23 北京联合大学 机电 学院 毕业设计（论文）开题报告 题目： 直流电动机闭环控制系统 系 别： 　 专 业： 机械工程及自动化 班 级： 学 号： 0306331220 姓 名： 王雨 同组人： 指 导 教 师：　 曹辉 教师职称： 教授 联 系 教 师： 郑业明 教师职称：高级实验师 2007 年 3 月 10 题目背景和意义 本设计是根据我院新建“电机驱动与控制实验室”的设备，利用单片机对直流电动机和交流电动机的控制及各种特性。我重点研究的是直流电动机的闭环控制系统。通过本次设计，使同学顺利完成学校制定的实践教学任务。 单片机把通过测量元件、变送单元和A／D转换接口送来的数字信号直接反馈到输入端与设定值进行比较。然后，对其偏差按某种控制算法进行计算，所得数字量输出信号经D／A转换接口直接驱动执行装置，对控制对象进行调节，使其保持在设定值上。 在电气时代的今天，电动机一直在现代化生产和生活中起着十分的重要的作用。无论是在农业生产、交通运输、国防、医疗卫生、上午与办公设备，还是在日常的生活中的家用电器，都大量地使用着各种各样的电动机。对电动机的控制可分为简单控制和复杂控制两种，简单控制是只对电动机进行启动、制动、正反转控制和顺序控制。这类控制可通过继电器、可编程控制器和开关元件来实现。复杂控制是只对电动机的转角、转矩，电压、电流等物理量进行控制，而且有时往往需要非常精确的控制。以前对电动机的简单控制的应用很多，但是，随着现代步伐的迈进，人们对自动化的要求越来越高，使电动机的复杂控制逐渐成为主流。 国内外研究现状 PID控制器最先出现在模拟控制系统中，传统的模拟控制器PID控制是通过硬件（电子元件和液压元件）来实现它的功能。随着计算机的出现，把他一直到计算机控制系统中来，将原来的硬件实现的功能用软件来代替，因此称为数字PID控制器，所形成的一整套算术则称为数字PID算术。数字PID控制器与模拟PID控制器相比，具有非常强的灵活性。电动机的的控制技术的发展得力于微电子技术，电力电子技术、传感器技术、微机应用技术、自动控制技术、微机应用技术的必威体育精装版发展成就。正是这些技术的进步使电动机控制技术在近二十年内发生了翻天覆地的变化。其中电动机的控制部分已由模拟控制逐渐让位予以单片机为主的微机处理控制，形成数字与模拟的混合控制系统和纯数字控制系统的应用，并正相全数字控制方向发展。电动机的驱动部分所用的功率器件经历了几次更新换代，目前开关速度更快，控制更容易的全控制功率件MOSFET和IGBT成为主流。功率器件控制条件的变化和微电子技术的使用也使新型的电动机控制方法能够得到实现，脉宽调控方法、变频技术在直流调速 由单片机作为电动机的控制器具有以下特点： 1．使电路更简单。 模拟电路为了实现控制逻辑需要很多电子元件，使电路复杂。采用微机处理后，绝大多数控制逻辑可通过软件来实现。 2．可以实现复杂的控制。 为基础理由很强的逻辑功能，运算速度快、精度高，与大容量的存储单元，因此有能力实现复杂的控制。 3．灵活性和适应性 微处理得控制方式是由软件来完成的。如果需要修改控制规律，一般不必修改系统的硬件电路，只修改程序即可。在系统调试和升级时，可以不断尝试选择最优参数，非常方便。 4．无需零点飘逸，控制精度高 数字控制不会出现模拟电路中经常出现的零点漂移问题。无论被控制量的大小