基于PIC16F877数字式直流调速系统毕业设计

LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY毕业设计题目：基于PIC16F877数字式直流调速系统设计学生姓名XXXXXXXXX学号联系QQ244531079专业班级电气工程及其自动化指导教师XXXXX学院继续教育答辩日期2016年9月继续教育学院毕业设计（论文）任务书题目基于PIC16F877数字式直流调速系统设计学生姓名XXXX 班级电气工程及其自动化学号联系QQ244531079题目类型工程设计指导教师XX 系主任XX一、毕业设计（论文）的技术背景和设计依据：数字直流调速系统，主要用于解决电动机转速控制问题，其根本任务就是通过单片机控制可控硅的触发脉冲的脉冲宽度来改变电压的。

在整个系统中通过按键来控制电动机的正转，反转，停车，并用交流电流互感器来测量主电路中的电流，通过三相整流桥将测得的交流电流整流成直流,通过取样电阻取样，再经过放大器放大，送入单片机进行AD转换，在程序中进行电机的软件保护。

通过PID算法来调节电机的起动特性，限制起动电流，防止起动电流过大。

电机的转速用光电编码器可以测出，测出的转速值用数码管显示出来。

整个系统中通过四个按键来实现控制：正转按键，反转按键，停车按键，参数设定按键。

参数设定按键是来改变PWM的占空比，产生的PWM波通过滤波电压放大送给六路移相触发器作为移相电压，移相电压的大小可以改变六路可控硅触发脉冲的宽度，从而改变了电压，达到了调速的目的。

二、毕业设计（论文）的任务1、熟悉题目要求，查阅相关科技文献2、方案设计（包括方案论证与确定、技术经济分析等内容）3、硬件和软件设计（其中还包括硬件配置、设备及元器件选择、程序说明等）4、撰写设计说明书（毕业论文），绘制图纸三、毕业设计（论文）的主要内容、功能及技术指标1、毕业设计（论文）的主要内容（1）课题研究的意义及目的，国内外研究的现状；（2）了解主要控制对象和控制功能；（3）控制算法的研究及控制器设计；（4）控制系统的总体设计；（5）控制系统的硬件配置；2、设计实现的主要功能（1）单片机根据工作要求发出相关指令；（2）具有故障检测与保护功能；3、主要技术指标本系统要求运行安全可靠，系统能够显示转速值，具有手动和自动控制功能。

直流电机型号：Y2-90L-2；额定功率： 2.2KW；额定电压：380V ；额定频率：50Hz四、毕业设计（论文）提交的成果设计说明书（不少于80页，约3万字左右）（1）摘要（中英文），目录（2）概述（3）控制系统总体方案设计及硬件配置；（4）建立控制对象的数学模型及控制算法的研究；（5）PIC控制程序；（6）总结（7）参考文献（8）致谢（9）附录五、毕业设计（论文）的主要参考文献和技术资料参考文献[1] 陈伯时. 电力拖动控制系统（第三版）[M].北京:机械工业出版社，2004.[2] 李华德. 电力拖动控制系统（运动控制系统）[M].，2006.[3] 李仁定. 电机的微机控制[M].北京:机械工业出版社，1999[4] 王兆安. 电力电子技术（第四版）[M]. 北京:机械工业出版社，2002.[5] 天津电气设计研究所.电气传动自动化技术手册（第二版）[M]. 北京:机械工业出版社,1992[6] 何耀三，唐卓 .电气传动的微机控制[M].重庆:重庆大学出版社，1997.2.[7] 李宏.电力电子设备用其器与集成电路应用指南[M].北京:机械工业出版社，2001[8] 秦继安.<<现代直流伺服控制技术及其系统的设计>>[M] .北京:机械工业出版社，1993.11[9] 李忠文.实用电机控制电路[M]. .北京:化学工业出版社工业装备与信息工程出版中心，2003.4六、毕业设计（论文）各阶段安排电信学院毕业设计开题报告本设计介绍的是用一台2.2KW的直流电动机Y2-90L-2，PIC16F877单片机构成的数字化直流调速系统。

特点是用单片机取代模拟触发器、电流调节器、速度调节器及逻辑切换等硬件设备。

最后进行软件编程。

实时控制结果表明，本数字化直流调速系统实现了电流和转速双闭环的恒速调节，并且具有结构简单，控制精度高，成本低，易推广等特点，而且各项性能指标优于模拟直流调速系统，从而能够实际的应用到生产生活中，满足现代化生产的需要。

关键词直流调速；PIC16F877；双闭环。

AbstractIn recent years, Domestic diplomacy DC system due to the rapid development of microcomputers, digital has reached the stage to use. As the microprocessor as the core digital control system hardware circuit high degree of standardization, low production costs, and not affected by the device temperature drift. The control software logic and complex operations can be different from the general linear regulator optimized, adaptive, nonlinear, and intelligent control law. The microcomputer control system in all aspects of performance far superior to the analog control system and more widely.This design introduces a 75KW DC motor, constitute a PIC16F877 microcontroller digital DC speed control system. Feature is replaced with single-chip analog triggers, current regulator, speed regulator and logic switching hardware. Finally, the software programming. Real-time control results show that the digital DC speed control system to achieve a constant speed adjustment of the current and speed closed-loop, and has a simple structure, high control accuracy, low cost, easy promotion, but the performance is better than analog DC tune speed system, allowing the practical application to the production life, to meet the needs of modern production.KEYWORD: DC speed control；PIC16F877；Double Closed Loop目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2数字化直流调速系统的发展状况 (1)1.3调速系统实现数字化的必要性 (2)第二章方案比较与选择 (3)2.1直流电动机调速方式 (3)2.2方案比较 (3)第三章闭环逻辑无环流调速系统的分析...................................... 错误！未定义书签。

3.1直流调速的基本原理.......................... 错误！未定义书签。

3.2单闭环直流调速系统.......................... 错误！未定义书签。

3.2.1闭环调速系统的组成及其静特性.............. 错误！未定义书签。

3.2.2开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系..... 错误！未定义书签。

3.2.3单闭环调速系统的动态数学模型.............. 错误！未定义书签。

3.3单环无静差调速系统.......................... 错误！未定义书签。

3.4转速、电流双闭环直流调速系统的组成及其静特性错误！未定义书签。

3.4.1转速、电流双闭环直流调速系统的组成........ 错误！未定义书签。

3.4.2转速、电流双闭环调速系统的静特性.......... 错误！未定义书签。

3.4.3各变量的稳定工作点和稳态参数计算.......... 错误！未定义书签。

3.5双闭环直流调速系统的动态性能分析............ 错误！未定义书签。

3.5.1双闭环直流控制系统的起动过程分析.......... 错误！未定义书签。

3.5.2动态抗扰性能分析.......................... 错误！未定义书签。

3.5.3转速和电流两个调节器的作用................ 错误！未定义书签。

3.6逻辑无环流可逆调速系统...................... 错误！未定义书签。

3.6.1逻辑控制无环流可逆调速系统的组成和工作原理错误！未定义书签。

3.6.2无环流逻辑控制环节........................ 错误！未定义书签。

第四章 PIC16F877单片机概述........................................................ 错误！未定义书签。

4.1单片机的发展和应用.......................... 错误！未定义书签。

4.1.1单片机的历史发展概况...................... 错误！未定义书签。

4.1.2单片机发展趋势............................ 错误！未定义书签。

4.2 PIC16F877单片机简介....................... 错误！未定义书签。

4.2.1 PIC16F877单片机的内部结构............... 错误！未定义书签。

4.2.2 PIC16F877单片机的引脚说明................ 错误！未定义书签。

4.2.3 PIC16F877单片机存储器概述............... 错误！未定义书签。