基于PROTEUS仿真的直流电机控制的设计与实现开题报告.doc

湖 南 工 业 大 学 科 技 学 院 毕业设计（论文）开题报告 （2011届） 教 学 部： 机电信息教学部 专 业： 电子信息工程 学 生 姓 名： 唐海雄 班 级： 0701 学号 0712140135 指导教师姓名： 刘剑 职称 教授 2011年 1 月 7 日 题目：基于PROTEUS仿真的直流电机控制的设计与实现 结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述。 （小四号宋体，行距20磅） 随着现代科学技术的不断更新发展，电动机技术已经频频出现在科研，军事，教育，工业，以及人们的日常生活之中。尤其是在现代工业和家用电器类之中扮演着越来越重要的角色。在这个电子技术，数控技术日新月异的时代，我们的电机控制技术也日趋成熟，变得越来越复杂，越来越精确，越来越易于实现。 　　在目前的实际运用方面，主要出现的有步进电机和直流电机两大类，它们在不同的领域中都起着比较核心的作用。本课题着重讲述常用直流电动机的控制的科技与实现。在许多工业部门，例如大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、市内电车、电缆设备要求严格线速度一致的地方等，通常都采用直流电动机作为原动机来拖动工作机械的。直流电动机作为原动机带动各种生产机械工作，向负载输出机械能。在控制系统中，直流电机还有其它的用途，例如测速电机、伺服电机等。 电机调速问题一直是电子及自动化领域比较重要的问题之一。不同领域对于电机的调速性能有着不同的要求，因此，不同的调速方法有着不同的应用场合。直流电机脉冲宽度调制调速产生于20 世纪70 年代中期，最早用于自动跟踪天文望远镜、自动记录仪表等的驱动，后来由于晶体管器件水平的提高及电路技术的发展, PWM 技术得到了高速发展,各式各样的脉宽调速控制器，脉宽调速模块也应运而生，许多单片机也都有了PWM 输出功能。 随着数字化技术发展，数字控制技术得到了广泛而深入的应用。单片机以其小巧灵活，成本低，功能强大、可靠性高、易于产品化等优点，广泛地应用在生活、生产的各个领域。微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用，为直流电动机的应用开辟了广阔前景，使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得以用软件实现，既降低了硬件成本又提高了控制的灵活性，可靠性及多功能性。 由单片机作为直流电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，都可以保证足够的控制精度。 5、可提供人机界面，多机联网工作 现在普遍采用单片机作为直流电机的控制器。实际上可作为电机控制器的元件还有很多种，例如工业控制计算机、可编程控制器、数字信号处理器。 工业控制计算机科委功能强大，它有极高的速度、强大的运算能力和接口功能、方便的软件环境；但由于成本太高、体积大，所以只用于大型控制系统。 可编程控制器则正好相反，它只能完成逻辑判断、定时、计数和简单的运算。由于功能太弱，所以它只能用于简单的电动机控制。 单片机介于工业控制计算机和可编程控制器之间，它有较强的控制功能，低廉的成本。人们在选择电动机的控制器时，常常是再先满足功能的需要的同时，优先选择成本低的控制器。因此，单片机往往成为优先选择的目标。从最近的统计数字也可以看出，世界上每年要有25亿片各种单片机投入使用。单片机是目前世界上使用量最大的微机处理器。 直流电机具有调速性能好，启动转矩大，易于在大范围内平滑调速等优点，其调速控制系统历来在工业控制中占有极其重要的地位。随着电力技术的发展，特别是在大功率电力电子器件问世以后，直流电动机拖动将有逐步被交流电动机拖动取代的趋势，但在中、小功率的场合，常采用直流电机，只需对电枢回路进行控制，相对比较简单，特别是在高精度位置伺服控制系统、在调速性能要求高或要求大转矩的场所，直流电机仍然被广泛