直流电机PWM控制系统

论文编号:JD959   论文字数:18747,页数:51  有外文翻译，原理图

摘要

 本文主要研究的是直流调速系统。阐述了用单片机构成的直流PWM（Pulse Width Modulation）调速系统及系统的各组成部分。
 本文对基于单片机控制的双闭环可逆直流PWM调速系统进行了较深入的研究，从直流调速系统原理出发，逐步建立了双闭环直流PWM调速系统的数学模型，用单片机硬件和软件发展的最新成果，探讨一个将单片机和电力拖动控制相结合的新的控制方法，它包括对实现控制所需要的硬件和软件的探讨，控制策略和控制算法的探讨等内容。
 该方案以AT89S8252微机为核心，分别采用了IR2103、ADC0809、HD7279A等芯片与一些外围电路。通过实时测试与调节电动机的转速/电流，可使此调速系统获得快速、精确的调速效果。
关键词：单片机;直流电动机;调速;PWM

Abstract

 This paper is mainly talk about DC speed regulation. Presents a double closed loops DC PWM regulating speed system by using AT89S8252 single chip processor.
 This paper researches reversible DC-PWM timing system with a dual-converter and dual-closed-loop. Beginning with the theory of the DC timing system, this article has build up the maths model of the reversible DC-PWM timing system with a dual-converter and dual-closed-loop, discussing a new control method that combines single-chip computer with DC-drive. Which includes the discussion of hardware and software, control policy and algorithm, ect .
 This scheme is based on the core of AT89S8252 single chip, using the chips of IR2103/ADC0809/HD7279A and some peripheral circuits. By real time testing and adjusting the motor’s velocity/current, this timing system can get quick and exact timing result.
Key words: Single-chip computer; DC electromotor; Speed Control; PWM

目录

0引言………………………………………………………………………………1
1 本文的选题意义及主要内容…………………………………………………2
1.1 选题的意义…………………………………………………………………2
1.2 本论文的主要研究内容……………………………………………………2
2 方案确定………………………………………………………………………3
2.1 直流电动机的调速方法……………………………………………………3
2.2 直流调速系统用的可控直流电源…………………………………………4
2.3 PWM变换器的工作原理……………………………………………………8
2.4 调节器工程设计方法的原则及基本思路…………………………………10
2.4.1 工程方法设计电流调节器………………………………………………11
2.4.2 工程方法设计转速调节器………………………………………………12
3 数字调节器的设计…………………………………………………………15
3.1 转速控制的要求和调速指标……………………………………………15
3.1.1 调速系统稳态性能指标………………………………………………15
3.1.2 调速系统动态性能指标………………………………………………16
3.2 数字调节器的选择…………………………………………………………17
3.2.1电流环的设计……………………………………………………………17
3.2.2转速环的设计……………………………………………………………19
3.2.3 数字PI调节器……………………………………………………………21
4 方案论证……………………………………………………………………23
4.1 AT89S8252微控制器………………………………………………………24
4.1.1 AT89S8252单片机简介…………………………………………………24
4.1.2 方案设计………………………………………………………………25
5  单元电路及总电路的设计…………………………………………………27
5.1  三相整流电路……………………………………………………………27
5.2  PWM驱动电路………………………………………………………………27
5.2.1  驱动电路的特性………………………………………………………27
5.2.2  IGBT的驱动……………………………………………………………28
5.3  检测电路…………………………………………………………………30
5.3.1  转速检测………………………………………………………………30
5.3.2  电流检测………………………………………………………………33
5.4  键盘与显示电路…………………………………………………………35
5.4.1  HD7279A芯片简介………………………………………………………35
5.4.2  键盘与显示电路的设计………………………………………………36
5.5  总电路的设计……………………………………………………………36
6  软件设计……………………………………………………………………37
6.1  程序流程图………………………………………………………………37
6.2  程序源代码………………………………………………………………38
7 经济技术分析…………………………………………………………………48
8结论……………………………………………………………………………49
致谢………………………………………………………………………………50
参考文献…………………………………………………………………………51