直流电机闭环调速PPT.ppt

由式可以看出，有三种方法调节电动机的转速： （1）调节电枢供电电压 U； （2）减弱励磁磁通 ?； （3）改变电枢回路电阻 R。 三种调速方法的性能与比较 对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说，以调节电枢供电电压的方式为最好。改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速（即电机额定转速）以上作小范围的弱磁升速。 因此，直流电机闭环调速系统往往以调压调速为主。 改变电枢电压主要有三种方式 旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。 静止式可控整流器——用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。 脉宽调制 (PWM)变换器又称直流斩波器，是利用功率开关器件通断实现控制，调节通断时间比例，将固定的直流电源电压变成平均值可调的直流电压，亦称DC-DC变换器。 测量电机转速的第一步就是要将电机的转速表示为单片机可以识别的脉冲信号，从而进行脉冲计数。霍尔器件作为一种转速测量系统的传感器，它有结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便等优点，因此选用霍尔传感器检测脉冲信号。 显示器采用的是LCD1602液晶显示器。LCD1602液晶显示器采用单+5V电源供电，显示2行，每行16个字符，可显示字符和数字，显示内容丰富，外围电路配置简单，功率低，价格便宜，具有很高的性价比。 * 2013届测控技术与仪器专业 本科毕业答辩 课题名称：直流电机闭环调速系统的设计与实现 班 级： 学 号： 2009040701047 姓 名： 程 旭 指导教师： 蒋丽英 2013年6月20日 目录 content 绪论 1 主要内容 2 硬件设计 3 软件设计 4 总结 与鸣谢 5 　　　电动机作为最主要的机电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活。无论是在工农业生产，交通运输，国防，航空航天，医疗卫生，商务和办公设备中，还是在日常生活的家用电器和消费电子产品（如电冰箱，空调，DVD等）中，都大量使用着各种各样的电动机。据资料显示，在所有动力资源中，百分之九十以上来自电动机。同样，我国生产的电能中有百分之六十是用于电动机的。电动机与人的生活息息相关，密不可分。电气时代，电动机的调速控制一般采用模拟法，对电动机的简单控制应用比较多。简单控制是指对电动机进行启动，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。还有一类控制叫复杂控制，是指对电动机的转速，转角，转矩，电压，电流，功率等物理量进行控制。 （1）以单片机为核心设计直流电机闭环调速系统 （2）利用LCD显示测量结果 （3）利用霍尔传感器测量速度 （4）利用L298电机驱动带动电机 （5）利用C语言进行编程 　　　 本设计以STC89C52单片机为核心，， C语言软件编程控制产生PWM信号，控制固定电压的直流电源开关频率，从而改变负载两端的电压，进而控制H桥电机驱动电路使之工作在占空比可调的开关状态，实现对直流电机的平滑调速。 这种电路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高；H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一种广泛采用的PWM调速技术。我们采用了定频调宽式，因为采用这种方式，电动机在运转时比较稳定；并且在采用单片机产生PWM脉冲的软件实现上比较方便。且对于直流电机，采用软件延时所产生的定时误差在允许范围。 本课题所设计的直流电机调速系统主要是由硬件和软件两大部分组成。硬件部分是前提，是整个系统执行的基础，它主要为软件提供程序运行的平台。而软件部分，是对硬件端口所体现的信号，加以采集、分析、处理，最终实现控制器所要实现的各项功能，达到控制器自动对电机速度的有效控制。 根据直流电机转速方程   n U I R ? Ke 式中 — 转速（r/min）； — 电枢电压（V）