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直流電機控制系統畢業論文(已修改)

2026-06-26 13:36 本頁面

　

【正文】 29目錄摘要 1關鍵字 21 概述 22 直流電動機的PWM控制技術 4 直流電動機的PWM控制原理 4 可逆直流PWM系統 63 直流電動機的單片機控制 7 PIC系列單片機結構及原理 7 7 94 單片機控制的電路及程序 9（硬件部分） 9 硬件設計每個部分應該符合以下原則： 10 10 11 11 PC機串行接口 11 復位電路 13 顯示電路 13 14 14 15 鍵盤掃描子程序圖 17 17 18 18 鍵盤設置參數流程圖 19 205 總結 21致謝 22參考文獻 22附錄 23直流電機控制系統的設計學生：徐寧指導老師：楊先衛三峽大學理學院摘要：單片機是一種集成電路芯片。它是采用超大規模集成電路技術，本文利用PIC系列芯片進行低成本直流電動機控制系統的設計，能夠簡化系統構成、降低系統成本、增強系統性能、滿足更多應用場合的需要。針對直流電機運行環境惡劣、干擾嚴重的特點，從系統的硬件設計、軟件設計等多方面進行抗干擾的綜合考慮，并利用多種軟件和硬件技術來提高和改善系統的抗干擾能力，有效地提高了系統的可靠性和實用性。系統實現了電機的高精度多速度控制，達到了性能指標要求。 Abstract: SCM is an integrated circuit chip. It is the use of LSI technology, using PIC family of chips for lowcost DC motor control system design, to simplify the system structure, reducing system cost and enhance system performance and meet the needs of more applications. Harsh operating environment of the DC motor, serious interference from the system39。s hardware design, software design aspects of the prehensive consideration of the antijamming, and use a variety of software and hardware technologies to enhance and improve antijamming capability of the system, effectively improve system reliability and practicality. System to achieve highprecision motor speed control to achieve the performance requirements. 關鍵字：直流電動機；電氣傳動；PWM控制技術；調速；可逆直流Key words: DC motor。 electric drive。 PWM control technology。 governor。 reversible DC1 概述隨著電力電子技術、微處理器技術的發展以及材料技術尤其是永磁材料技術的進步，電氣傳動系統，包括交、直流電動機調速及伺服系統，正在向系統高性能、控制數字化、一體化機電的方向發展。直流傳動系統控制簡單、調速特性好，一直是調速傳動領域中的重要組成部分。現代的直流傳動系統的發展方向是電動機主極永磁化及換向無刷化，而無刷直流電動機正是在這樣的趨勢下發展起來的機電一體化電動機系統。一般意義上的無刷直流電動機（BLDCM）是指方波無刷直流電動機。1975年無刷直流電動機首次出現在NASA報告中。1977年，出現了采用釤鈷永磁材料的無刷直流電動機。1986年，這標志著方波無刷直流電動機系統在理論上、驅動控制方法上已基本成熟。今年來，雖然永磁直流電動機也隨著永磁材料技術的發展而得到了性能的提高，依然在直流傳動系統中被廣泛應用，但直流傳動系統已經處于無刷直流電動機大規模普及與應用階段。當今，自動化控制系統已經在各行各業得到應用和發展，而直流電動機控制作為電氣傳動主流，在現代化生產中起著主要作用。長期以來，直流電動機因轉速調節比較靈活，方法簡單，易于大范圍內平滑調速，控制性能好等特點，一直在傳動領域占有統治地位。隨著現代化生產規模的不斷擴大，各個行業對直流電動機的需求日益則增大，并對其提出了更高的要求。為此，研究并制造高性能。高可靠的直流電動機控制有著十分重要的現實意義。隨著計算機技術的發展以及現代化控制理論的應用，用微型計算機取代傳統的分立元件，通過軟件編程來實現復雜的控制算法，對電動機的控制也產生了重大影響，使得現代電機控制變得既簡單又經濟，本問主要以MCS51 單片機為核心，以PWM脈寬制法為理論的直流電動機控制系統設計方案，實現直流電動機的方向及速度控制。自單片機出現至今，單片機技術已走過了近20年的發展路程。縱觀20年來單片機發展歷程可以看出，單片機技術的發展以微處理器（MPU）技術及超大規模集成電路技術的發展為先導，以廣泛使用的應用領域拉動，表現出較微處理器更具個性的發展趨勢。廣泛使用的各種智能IC卡、民用豪華轎車的安全保障系統、錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。綜合起來，單片機廣泛應用與儀器儀表在電氣傳動中，廣泛地應用PWM控制技術。PWM控制技術是利用半導體開關器件的導通與關斷把直流電壓變成電壓脈沖列，并通過控制電壓脈沖寬度或周期以達到變壓目的，或者控制電壓脈沖寬度和脈沖列的周期以達到變壓變頻目的的一直控制技術。半導體開關器件和PWM控制技術構成的直流斬波器課完成直流直流電壓變換（DCDC變換）。改變脈沖的寬度或周期，在輸入電壓Ud不變的情況下，可以改變輸出直流電壓UL的大小，達到調壓的目的。這種DCDC“功率變壓”廣泛地應用于開關穩壓電源、UPS以及步進電動機、直流電動機調速傳動系統中。至于PWM控制技術（又稱PWM波生產法，PWM法）又有許多種，并且還在不斷發展中。但從控制思想上分，可以把他們分成四類，即等脈寬PWM法，正弦波PWM法（SPWM法），磁鏈追蹤型PWM法和電流跟蹤型PWM法。等脈寬PWM法是為了克服PAM方式中逆變器部分只能輸出頻率可調的方波電壓而不能調壓的缺點而發展而來的，是PWM法中最為簡單的一種。它是一脈沖的寬度均相等。改變脈沖列的周期可以調頻，改變脈沖的寬度或占空比可以調壓，采用適當控制方法即可使電壓與頻率協調變化。其缺點是輸出電壓中除基波外，還包含較大的諧波分量。SPWM法是為了克服等脈寬PWM法的缺點而發展來的。它從電動機供電電源的角度出發，著眼于如何產生一個可調頻調壓的三相對稱正弦波電源。具體

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