CDIO教学用数字控制电机调速系统设计—理工类毕业设计(论文)

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1、本科毕业设计（论文）（CDIO教学用数字控制电机调速系统设计）（张力星）燕山大学2015年6月本科毕业设计（论文）（CDIO教学用数字控制电机调速系统设计）学院：电气工程学院专业：应用电子技术学生姓名：张力星学号：110103030021指导教师：孙孝峰答辩日期：2015.6.26燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：电气工程学院系级教学单位：电气工程及自动化系学学生专业110103030021张力星应电11-1号姓名班级题目名称CDIO教学用数字控制电机调速系统设计1.理工类：工程设计（√）；工程技术实验研究型（）；题题目性质理论研究型（）；计算机软件型（）

2、；综合型（）目2.管理类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）题目类型1.毕业设计（√）2.论文（）题目来源科研课题（）生产实际（）自选题目（√）1.被控对象为CDIO项目机组主2.提供直流传动课程各种控制方案的程序要3.论文主体为设计说明与使用说明内容1．按电气工程学院本科生学位论文撰写规范的要求完成设计说明书一份（不少于2.4万字），A0图纸一张。基2．说明书及插图一律打印，要求条理清晰、文笔流畅、图形及文字符号符本合国家现行标准。要3．按教研室指定的地点进行设计，严格按进度计划完成毕业设计任务。求参1．郑颖楠，电源技术，燕山大学自编教材；考2.王兆安，电

3、力电子技术，第五版，机械工业出版社；资3．电力电子技术杂志；4．电机工程学报；5．自己收集的参考文献。料周次1-2周3-7周8-10周11-15周16-17周阅读文献掌握CDIO内提供直流传动编写设计说撰写论文应查阅资料涵课程各种控制明与使用说准备答辩。完方案的程序明成的内容指导教师：孙孝峰系级教学单位审批：孙孝峰职称：教授年月日2015年1月4日摘要摘要本文设计了一个数字控制的双闭环H桥直流调速系统。本文给出了基于工程设计法、根轨迹法、状态反馈的控制策略，设计了以单片机STM32F103Rbt6为控制核心，桥式PWM变换器为主电路的系统。双闭环为电流环和转

4、速环。电流检测采用霍尔传感器HBC10ES5，并运用运算放大器LM358搭建了二阶巴特沃斯有源滤波器，该环节构成了系统的电流内环；转速检测环节采用交流测速发电机和三相不控整流电路，同样用运算放大器LM358搭建了二阶巴特沃斯有源滤波器，该环节构成了系统的转速外环。转速环的输出作为电流环的给定输入。双闭环的作用是保持转速稳定，并最终消除或减小转速偏差，从而使系统达到调节电流和转速的目的。本文对系统进行了建模，给出了系统传递函数，并利用MATLAB软件完成了闭环仿真；进行了单片机程序设计，完成了控制系统调试；利用实验室中现有的直流他励电机机组进行实验，验证了数字

5、控制的双闭环H桥直流调速系统的可行性。关键词：数字控制，双闭环，H桥直流调速，STM32F103Rbt6I燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractInthispaper,adigitalcontroldoubleclosed-loopHbridgedcspeedregulatingsystemisdesigned.Thecontrolstrategybasedontheengineeringdesignmethod,therootlocusmethodandstatefeedbackispresentedinthispaper.Inthissystem

6、,MCUSTM32F103Rbt6isusedasthecontrolcorewhilethebridgePWMconverterasthemaincircuit.Doubleclosedloopincludescurrentloopandspeedloop.CurrentdetectionuseshallsensorHBC10ES5,andoperationalamplifierLM358isusedtoconstructa2-thorderButterworthfilterwhichformsthecurrentinnerloopofthesystem;

7、SpeeddetectingpartadoptsACtachogeneratoranduncontrolledrectificationonthree-phasesystemandoperationalamplifierLM358isalsobeusedtoconstruct2-thorderButterworthfilter,whichformsthespeedloopofthesystem.Theoutputofthespeedloopisusedasthegiveninputinthecurrentloop.Thefunctionofthedouble

8、closedloopistokeepthespeed