(完整word版)双闭环可逆直流脉宽调速系统设计.doc

课程设计用纸教师批阅PAGE-2---双闭环可逆直流脉宽调速系计摘要直流调速系统具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点，因此本次设计基于单片机89S51芯片建立了双闭环可逆直流脉宽调速系统的数学模型,设计了一套实验用双闭环可逆直流脉宽调速系统，并详细分析系统的原理及其静态和动态性能，且利用Simulink对系统进行各种参数给定下的仿真。关键词：直流电机、单片机89S51、双闭环可逆、PWM调速、仿真目录第一章设计的内容和要求……………………………………………11.1设计的目的及意义…………………………………………………………11.2设计的任务和要求…………………………………………………………1第二章方案设计………………………………………………………2第三章理论分析………………………………………………………33.1转速、电流双闭环直流调速系统的组成…………………………………33.2转速、电流双闭环直流调速系统的数学模型……………………………43.3电流环的设计………………………………………………………………43.4转速环的设计………………………………………………………………7第四章系统硬件电路设计……………………………………………94.1主电路设计…………………………………………………………………94.2控制电路设计………………………………………………………………94.3驱动电路设计………………………………………………………………104.4系统反馈检测电路设计……………………………………………………114.5光电隔离电路设计…………………………………………………………134.6系统硬件电路原理图………………………………………………………13第五章软件设计………………………………………………………145.1程序流程图…………………………………………………………………145.2程序清单……………………………………………………………………15第六章调试与仿真……………………………………………………16第七章总结……………………………………………………………18附录……………………………………………………………………19附录I系统硬件电路原理图……………………………………………………19附录II程序清单………………………………………………………………20参考文献………………………………………………………………24课程设计用纸教师批阅PAGE-24---设计的内容和要求1.1设计的目的及意义通过对转速、电流双闭环直流调速系统的了解，使我们能够更好的掌握调速系统的基本理论及相关内容，在对其各种性能加深了解的同时，能够发现其缺陷之处，通过对该系统不足之处的完善，可提高该系统的性能，使其能够适用于各种工作场合，提高其使用效率。并以此为基础，再对交流调速系统进行研究，最终掌握各种交、直流调速系统的原理，使之能够应用于国民经济各个生产领域。本次设计的目的：（1）训练学生正确地应用运动控制系统，培养解决工业控制、工业检测等领域具体问题的能力（2）学生通过课程设计，熟悉运动控制系统应用系统开发、研制的过程，软、硬件设计的工作方法、工作内容、工作步骤（3）对学生进行基本技能训练，例如组成系统、编程、调试、绘图等，使学生理论联系实际，提高动手能力和分析问题、解决问题的能力1.2设计的任务和要求1）设计的任务及步骤：分析并测定系统各环节的输入输出特性及其参数，调试各单元电路；根据测定参数计算速度调节器和电流调节器的参数；系统开环调试并测定其开环机械特性；系统闭环调试并测试系统闭环静态、动态性能；2）内容要求：（1）画出控制电路和主电路原理图（2）画出程序流程图（3）写课程设计论文，附有原理图、流程图、程序清单，内容要正确，概念要清楚，文字要通顺。方案设计方案I：改变电枢回路电阻R在电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法，设备简单，操作方便。但是只能进行有级调速，调速平滑性差，机械特性较软；空载时几乎没什么调速作用；还会在调速电阻上消耗大量电能。方案II：改变电动机主磁通改变磁通可以实现无级平滑调速，但只能减弱磁通进行调速（简称弱磁调速），从电机额定转速向上调速，属恒功率调速方法。变化时间遇到的时间常数同变化遇到的相比要大得多，响应速度较慢，但所需电源容量小。方案III：调节电枢供电电压U改变电枢电压主要是从额定电压往下降低