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伺服电机控制系统毕业设计中期检查 姓名：马越 学号：学院：自动化 班级：电自四班 论文主要内容 论文目录 第1章 绪论 1.1 直流伺服电动机发展及现状 1.2直流伺服电动机的特点及应用 1.3 课题主要研究内容 第2章 直流伺服电动机的工作过程 2.1 直流伺服电动机基本组成 2.1.1电动机本体 2.1.2 转子位置传感器 2.1.3电子换向电路 2.2 直流伺服电动机的工作原理 2.3 直流伺服电动机的数学模型 2.3.1电压平衡方程 2.3.2转矩方程 2.3.3传递函数 2.4 直流伺服电动机的调速方法 2.4.1电势和调速方法 2.4.2电磁转矩 2.5直流伺服电动机双闭环系统 2.5.1双闭环控制系统组成 2.5.2双闭环控制系统动态数学模型 论文主要内容 第3章 调速系统方案确定 3.1无刷电机样机参数 3.2主控单元 3.2.1 80C196MC单片机简介 3.2.2 80C196MC单片机的结构 3.2.2 80C196MC单片机的特点 3.3 系统的组成 论文主要内容 第4章 基于单片机的调速系统硬件设计 4.1 供电电源设计 4.2 检测电路设计 4.2.1位置检测 4.2.2整形电路 4.2.3 正反转控制 4.2.4电流检测电路 4.3 主功率和驱动电路 4.3.1主功率电路 4.3.2功率驱动电路 4.4 过流过压保护电路 4.4.1过流保护电路 4.4.2过压、欠压保护电路 4.5 键盘与显示电路 4.5.1键盘电路 4.5.2显示电路 论文主要内容 第5章 基于单片机的调速系统软件设计 5.1 程序设计思想 5.2 主程序 5.2.1 初始化程序 5.2.2 键处理程序设计 5.2.3 LED动态显示子程序 5.3 捕捉中断服务程序 5.4 采样中断服务程序 5.4.1转速计算子程序 5.4.2 A/D转换子程序 5.4.3 波形发生控制程序 基于80C196MC单片机直流伺服电机调速系统 论文摘要 本文主要论述三相直流伺服电机调速系统的设计方法。主控单元为伺服电机专用控制芯片80C196MC，辅以键盘、显示器、检测电路、功率电路、驱动电路、保护电路等。直流伺服电机内置3个霍尔传感器，用于检测转子的位置，决定电机的换相，系统根据该信号计算电机的转速，用于实现速度反馈控制。 系统给定转速由键盘输入，并能实时显示转速；功率芯片选用性能价格比较高的快速MOSFET；功率驱动选用带保护电路和过流输出的集成芯片IR2130，可实现电机的高频快速起动；系统还设置了电流采样电路，与速度反馈电路组成双闭环系统，可以实现电机的快速起动并获得良好的带负载性能，达到了设计任务书的要求。 软件方面根据直流伺服电动机的组成、脉宽调制和工作原理，结合80C196MC的硬件部分和软件编程的特点，设计了无刷直流调速系统的软件。系统软件分为主程序和中断程序两大主块，主程序完成系统的初始化， LED显示器扫描和键盘功能处理程序等部分。 关键字：直流伺服电动机；16位单片机；位置传感器；闭环系统；MOSFET；功率驱动 设计主要内容 1.2.1直流伺服电动机的特点 直流无刷电机是用电子换向代替传统的机械换向的一种新型机电一体化电机。它由一台永磁同步电动机的本体，一套电子换向开关电路（又称逆变器）,和转子位置传感器所组成。 1.2 .2直流伺服电动机的应用 由于直流伺服电动机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具有直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好的特点，故在当今国民经济的各个领域，如医疗器械、仪表仪器、化工、轻纺以及家用电器等方面的应用日益普及。                 电流检测电路 主功率电路 主功率电路 功率驱动电路 IR2130与单片机和MOSFET的接口驱动 过流保护电路 过压、欠压保护是针对电源异常、主回路电压超过或低于一定数值时考虑的。通常系统输入电源电压允许波动的范围一般是额定输入电压的士10%。通常情况下，主回路直流环节的电压与输入电压保持固定关系。当输入电源电压过高，将使直流侧电压过高。过高的直流电压对MOSFET的安全构成威胁，很可能超过MOSFET的最大耐一压而将其击穿，造成永久损坏。当输入电压过低时，虽小会对主回路元件构成直接威胁，但太低的输入电压很可能是控制回路工作不正常，而使系统紊乱，导致控制器输出错误的触发脉冲，造成主回路直通短路而烧毁