直流电动机闭环调速系统设计

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1、直流电机闭环调速设计内容提要：通过对单闭环调速系统的组成部分可控电源、由运算放大器组成的调节器、晶闸管触发整流装置、电机模型和测速电机等模块的理论分析，比较原始系统和校正后系统的差别，得出直流电机调速系统的最优模型。文章设计了以单片机AT89C51和三极管组成的H桥，利用脉宽调制(PWM)技术来控制直流电机。主要介绍了用单片机软件实现PWM调整电机转速的基本方法，再利用51单片机和其外围电路设计出关于单闭环调速的实际电路，通过PROTUS软件和KEIL软件编程，实现实际的调速系统的模拟仿真验证。

2、关键词：调节器最优模型闭环负反馈静差KEILThedesignandsimulationofSingleloopdcspeedcontrolsystemAbstract:Throughclosed-loopspeedregulationsystemofsinglepartofthepowersupply,theoperationalamplifierwithcontrollablecoils,composedofthyristortriggerrectifierequipment,motormo

3、delandtachogeneratorsmodule,thetheoreticalanalysisandcorrectionofprimitivesystem,itisconcludedthatthedifferenceaftersystemofdcmotordrivesystemoptimalmodel.ThisarticledesignstheMCUAT89C51andtriode,composedofHbridgeusingpulsewidthmodulation(PWM)technol

4、ogytocontroldcmotor.MainlyintroducestheMCUsoftwarerealizationPWMmotorspeedadjustmentofthebasicmethodandprogramflowchart,reuse51SCManditsperipherycircuitdesignofasingleclosed-loopspeedaboutrealcircuitPROTUSsoftwareandKEIL,throughsoftwareprogramming,re

5、alizetheactualspeedregulationsystemsimulationvalidation.Keywords:RegulatoroptimalmodelKEILclosed-loopnegativefeedbackstaticdifferenc目录1绪论　11.1直流调速系统概述12单闭环控制的直流调速系统简介22.1V—M系统简介22.2转速控制闭环调速系统的调速指标22.3闭环调速系统的组成及静特性32.4反馈控制规律42.5主要部件52.5.1比例放大器52.5.2比例

6、积分放大器．．52.5.3额定励磁下直流电动机72.6稳定条件82.7稳态抗扰误差分析83单闭环直流调速系统的设计及仿真113.1参数设计及计算113.1.1参数给出113.1.2参数计算113.2有静差调速系统123.2.1有静差调速系统的仿真模型123.2.2主要元件的参数设置133.2.3仿真结果及分析133.2.4动态稳定的判断，校正和仿真143.3无静差调速系统163.3.1PI串联校正的设计163.3.2无静差调速系统的仿真模型183.3.3主要元件的参数设置193.3.4仿真结果及

7、分析193.4有静差调速系统和无静差调速系统的动态分析设计193.4.1有静差调速系统的仿真模型　193.4.2参数设置203.4.3仿真结果及分析204单元电路设计244.1数码管显示电路244.2按键输入电路244.3电机驱动电路254.4主控芯片介绍254.5硬件总电路图265软件设计275.1主程序流程图275.2中断程序流程图275.3程序清单276调试286.1硬件调试286.2软件调试286.3烧录程序的步骤286.4调试结果287软件仿真结果29结论30附录31心得体会36参考文

8、献371绪论1.1直流调速系统概述从生产机械要求控制的物理量来看，电力拖动自动控制系统有调速系统、位置随动系统、张力控制系统等多种类型，而各种系统往往都是通过控制转速来实现的，因此调速系统是最基本的拖动控制系统。相比于交流调速系统，直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟。直流调速是现代电力拖动自动控制系统中发展较早的技术。在20世纪60年代发展起来的电力电子技术，使电能可以变换和控制，产生了现代各种高效、节能的新型电源和交直流调速装置，为工业生产，交通运输，楼宇、办公、家庭自动化提供了现代化的高