直流电动机转速控制系统设计开题报告
直流电动机转速自动控制系统实验报告
设计报告正文第一章直流电动机转速自动控制系统的组成原理1.1 广义对象的组成原理1.1.1 被控对象直流电动机工作原理和被控制量1、被控对象：电动机被控量：电动机的转速2、直流电动机的原理：基于电磁感应定律，即：运动导体切割磁力线，在导体中产生切割电势；或者说匝线链线圈的磁通发生变化，在线全中产生感应电势。
N极下到导体中的电流流出纸面，用Θ表示。
S极下到导体中的电流流出纸面，用⊗表示载流导体在磁场中受到电磁力的作用。
如果导体在磁场中的长度为L，其中流过的电流为i,导体所在的磁通密度为B，那么导体受到的磁力的值为F=BLI 式中，F的单位为牛顿（N）；B的单位为韦伯/米2（Wb/m2）;L的单位为米（m）；I的单位为安（A）；力F的方向用左手定则来确定。
1.1.2 功率放大器的组成原理功放的作用是通过对控制信号的功率放大以产生足够的功率来驱动执行机构。
功率放大器的工作原理就是利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率将电源转换为按照输入信号变化的电流。
因为声音是不同振幅和不同频率的波，即流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数。
应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流（或电压）是原来的β倍的大信号，这种现象成了功率放大。
而场效应管则是栅极变化一毫伏，原极电流变化一安，就成称跨导为1，功率放大器就是利用这些作用来实现小信号来控制大信号，从而使多级放大器实现了大功率输出，并非真的将功率放大了。
1.1.3 测速元件工作原理因此电刷两端的感应电势与电机的转速成正比，即电势值能表征转速的大小，因此直流测速发电机可以把转速信号转换成电视信号，从而用来测速。
测速装置由电机，光栅盘，等组成。
1.2广义对象数学模型的建立1.2.1广义对象时间响应特性的测试1.2.1.1测试实验原理图G(s)=)()(s s N 输出量 G （s ）=Φ(s)-1Φ(s)Φ(s)=）输入量（s )(s N （可以消除干扰）输入——> ------------G(s) 输入G(s)n1.2.1.2测试过程与方法时域法：通过测量对应特定输入信号的系统输出响应，来确定系统的 传递函数。
基于51单片机的PWM直流电机调速系统的开题报告
基于51单片机的PWM直流电机调速系统的开题报告一、选题背景无人机、智能小车、智能家居等智能设备的出现给我们的生活带来了很多便利，这些设备中大多数都是由直流电机驱动，而直流电机的速度控制非常关键。
基于此，本次毕业设计选题基于51单片机实现PWM控制直流电机转速。
通过选题研究，可以学习到单片机控制电机的基本原理、PWM技术的应用、电机控制电路的搭建、硬件电路的设计等方面的知识。
二、选题意义本次设计选题的实现可以为直流电机的调速提供有效的解决方案。
同时，通过研究不同类型的电机控制方法，可以有效提高电机控制的精度和灵活性，丰富我们的电子知识储备。
三、研究内容通过研究，本次设计的具体内容包括以下几个方面：1. 了解直流电机的基本工作原理及其特性。
2. 介绍51单片机的基本原理，编写程序控制单片机输出PWM信号。
3. 建立电机控制电路，使用PWM信号控制直流电机转速。
4. 通过实验对电机的控制效果进行验证，分析控制效果与不同参数的关系，优化控制方法。
四、研究方法本次设计选题的研究方法主要包括理论分析和实验验证两个部分。
1. 理论分析：通过学习相关理论知识，了解控制电路的原理、调速器的设计方法等。
2. 实验验证：建立实验平台进行实验验证，通过实验数据分析调试电路、程序。
五、预期目标通过本次毕业设计的研究，预期达到以下目标：1. 掌握51单片机的编程基本知识。
2. 了解 PWM 技术的原理，掌握 PWM 频率、占空比的调节方法。
3. 了解直流电机的基本工作原理及其特性，建立电机控制电路进行控制。
4. 能够根据实验数据分析控制效果与不同参数的关系，优化控制方法并提高控制效果。
六、论文结构本次毕业设计选题所涉及的论文结构如下：第一章：绪论1.1 研究背景及选题意义1.2 研究目的和意义1.3 研究现状和发展趋势1.4 研究内容和方法第二章：理论分析2.1 直流电机的基本原理2.2 51单片机的基本原理2.3 PWM技术的基本原理2.4 电机控制电路设计第三章：系统设计3.1 硬件设计3.2 调速器设计3.3 程序设计第四章：系统实现与测试4.1 数据采集与实验测试4.2 实验结果分析4.3 结果优化与改进第五章：总结与展望5.1 工作总结5.2 未来研究方向参考文献。
西安交通大学自控实验五直流电机转速控制系统设计实验报告
西安交通大学自控实验五直流电机转速控制系统设计实验报告自动控制原理实验报告实验52021-12-20实验五直流电机调速系统的设计一、实验目的1.了解直流电机转速测量和控制的基本原理。
2.掌握labview图形化编程方法，编写电机转速控制系统程序。
3.熟悉pid参数对系统性能的影响，通过pid参数调整掌握pid控制原理。
二、实验设备计算机一台，nielvis多功能虚拟仪器综合实验平台一套，labview软件，万用表一个，直流电机一个，光电管一个，电阻若干，导线若干。
三、实验任务1.使用nielvis可变电源提供的电源能力，驱动直流马达旋转，并通过改变电压改变其运行速度；2.通过光电开关测量电机转速；3.通过编程将可变电源所控制的马达和转速计整合在一起，基于计算机实现一个转速自动控制系统。
四、实验步骤任务一：通过可变电源控制电机旋转1任务二：通过光电开关测量电机转速任务三：通过程序自动调整电源电压，从而逼近设定转速编程思想：PID控制器的输入SP为预期转速输出，PV为实际测量的电机转速，MV为PID输出控制电压。
SP是来自前面板的输入；PV通过光电开关测量电机转速获得；将PID 的输出控制电压连接到“可变功率控制电机旋转”模块的电压输入控制端子，以控制可变电源以产生所需的直流电机控制电压。
通过不断检测电机转速与期望值之间的偏差，并通过PID控制器生成控制信号，实现对直流电机转速的负反馈控制。
PID参数：比例增益：0.002积分时间：0.010微分时间：0.006采样率和待读取样本：采样率：500Ks/s待读取样本：500启动死区：电机刚通电时，速度为0，脉冲周期为0，脉冲频率无限。
通过设置速度的“虚拟下限”来解决问题。
本实验中的电机转速2最大值为600r/min。
因此，可以将上限设置为600r/min。
当超过上限时，速度的虚拟下限设置为100r/min。
改进：利用labview中的移位寄存器对转速测量值取滑动平均。
直流电动机转速控制系统设计开题报告
1．本课题的研究内容、重点及难点 研究内容
直流电动机因其良好的起动性能和调速性能而得到广泛的应用。 直流电动机在社会 的应用很广泛，常应用于对起动和调速有较高要求的场合，例如在工矿、交通、医疗、 工业自动化等等行业。 利用单片机控制直流电动机转速往往可以提高系统的可靠性，抗 干扰能力，维修方便，能耗低，性价比高等特点。 直流电动机转速控制系统主要应用常应用于对起动和调速有较高要求的场合， 其良 好的起动性能、 调速性能和制动性能而在高铁、 工业、 航空航天等领域得到了广泛应用。 因此研究直流电动机转速控制的原理有着很大的现实意义。 本课题的研究内容是基于单 片机控制直流电动机转速控制系统要求采用闭环反馈控制。直流电动机初始速度为零， 并且通过液晶屏显示速度。本课题的研究内容主要有以下几个方面： （1） 研究直流电动机的工作原理； （2） 研究直流电动机的测速原理； （3） 研究直流电动机的闭环反馈控制； （4） 研究如何利用单片机系统设定转速、转速数据采集，反馈处理数据； （5） 研究直流电动机的闭环反馈控制减少转速稳态误差； （6） 研究直流电动机转速控制系统的硬件。
4
系统组成如图 2 所示：
LED 显示 驱动 电路 键盘
直流 电机
光电 编码器
AT89S52
A/D 转换
电位给定
电流检测 图2 系统组成
（3）软件设计 主程序软件流程图如图 3 所示，主要完成实时性要求不高的功能，完成系统初始化 以后，实现键盘处理、刷新显示等功能。 主程序软件流程图如图 3 所示：
研究重点及难点
重点： （1） 直流电动机转速控制系统的硬件设计，使基本硬件电路能满足初始速度为零， 额定负载时，单位阶跃响应超调量<5%，转速稳态误差<±5%； （2）选择合适的测速元件，更能精准的测出直流电动机的转速； （3）正确设计转速的程序,其偏差按某种控制算法进行计算，所得数字量输出信号 经 D／A 转换接口直接驱动执行装置，对控制对象进行调节，使其保持在设定值上。 难点： （1）利用数字 PID 技术实现对直流电动机的闭环控制； （2）如何合理单片机程序，使之能精确测量出直流电动机的转速； （3）如何减少额定负载时的转速稳态误差。
直流电机控制系统开题报告
毕业设计（论文）开题报告题目：直流电机控制系统专业：电子信息工程班级：０８级学生：辛国鹏指导教师：***西安理工大学高科学院２０１２年一、毕业设计（论文）课题来源、类型本课题来源为社会实践，属于科研软件\硬件。
二、选题的目的及意义选题的目的：由于变频技术的出现，交流调速一直冲击直流调速，但综观全局，尤其是我国在此领域的现状，再加上全数字直流调速系统的出现，更提高了直流调速系统的精度及可靠性，直流调速系统仍将处于十分重要地位。
选题的意义：对于直流调速系统转速控制的要求有稳速、调速、加速或减速三个方面，而在工业生产中对于后两个要求已能很好地实现，但工程应用中稳速指标却往往不能达到预期的效果，稳速要求即以一定的精度在所需要的转速稳定运行，在各种干扰不允许有过大的转速波动。
稳速很难达到要求原因在于数字直流调速装置中的PID调节器对被控对象及其负载参数变化适应能力差。
直流电机的数学模型很容易得到，这使得经典控制理论在己知被控对象的传递函数才能进行设计的前提得到满足，大部分数字直流调速控制器就是建立在此基础上的。
然而，在实际的传动系统中，电机本身的参数和拖动负载的参数并不如模型那样一成不变，尤其对于中小型电机，在某些应用场合随工况而变化;同时，直流电机本身是一个非线性的被控对象，许多拖动负载含有弹性或间隙等非线性因素，因此，被控对象的参数变化与非线性特性，使得线性常参数PID 调节器顾此失彼，不能使系统在各种工况下都能保持设计时的性能指标，往往使得控制系统的鲁棒性差，特别是对于模型参数大范围变化且具有较强非线性环节的系统，常规PID调节器难以满足高精度、快响应的控制要求，常常不能有效克服负载、模型参数的大范围变化以及非线性因素的影响。
在工程上，这种控制器就很有可能满足不了生产的需求，如:轧钢工业同轴控制系统、回转窑传动装置、轧辊磨床拖板电控系统等都需要在生产过程中保持稳定的转速要求，而生产负载参数却是随着工况变化的。
无刷直流电机调速系统--毕业设计开题报告
***************本科毕业设计（论文）开题报告学生姓名**班级 ***** 学号 ***********题目无刷直流电机调速系统的研制指导教师 ******所在系电子与信息工程专业 ******教学服务中心制表2013年03月本科毕业设计（论文）开题报告本设计以DSP控制系统控制电机，DSP选用TMS320F2812芯片。
当按下启动按钮，DSP控制系统开始运行，DSP控制系统控制电机驱动程序，无刷直流电机开始工作，通过人机监控系统来实现监测控制，在人机监控界面设置增加或降低转速按键，信号从人机监控系统传入DSP 控制系统，DSP控制系统接收信号并对电机驱动系统发出指令，从而实现对无刷直流电机转速的调控。
②各单元的主要作用：DSP控制单元：根据系统的运行设定参数以及系统的实时运行状态来实现对无刷直流电机的自适应调整控制；电机驱动及系统保护单元：主要完成对信号的放大和检测，当电机运行出现异常时，驱动芯片就会根据反馈的信息产生报错信号，并同时使电机驱动端口输出强制置低，锁定电机起到保护作用；人机监控单元：实现对系统实时运行监控，根据运行情况的改变进行必要的人为调整；检测单元：采集电机运行的相关信息，包括主回路电流信号、主驱动电压信号、电机转速及转相，并送给 DSP 主控制器。
③主要设计内容：1、DSP 数字信号处理控制系统的设计；2、人机界面监控系统的设计；3、电机驱动电路的设计；4、系统硬件电路的设计；5、系统检测保护电路的设计；6、系统软件控制设计；3.主要进度安排时间（月/日）毕业设计任务安排3/01-3/18 整理资料，了解电动机工作原理和DSP控制系统的设计，完成开题报告。
3/19-3/31 通过查找资料，完成系统硬件电路的设计并画出系统硬件电路原理图。
4/01-4/15 完成电机驱动系统的设计及系统工作原理图。
4/16-4/30 完成系统控制软件的编写与调试并作出软件控制的原理图。
(完整版)直流电动机转速控制--开题报告
本文初步设计的直流电动机转速监测系统的结构框图如下：
总体设计原理
2.2.1 硬件模块介绍
（1）单片机系统电路：单片机MCS-51及其晶振，复位电路等；主要完成对外设备的信号输出、反馈信号的处理、按键信号的处理等；
（2）电机控制电路：以L298为核心，单片机输出信号通过L298转换后将其送给电机，主要通过软件编程驱动相应的执行器来实现；L298为H桥驱动芯片，可以为负载提供双向的电流。适合驱动2相或4相的步进电机，也可以驱动2台普通的有刷直流电动机，驱动电流为2A。
1．毕业设计（论文）题目背景、研究意义及国内外相关研究情况
1.1 题目背景
在现代化的工业生产过程中，几乎无处不使用电力传动装置，随着对生产工艺、
产品质量的要求不断提高和产量的增长，使得越来越多的生产机械要求能实现自动调速。对可调速的电气传动系统，可分为直流调速和交流调速。由于直流电动机具有优良的调速性能，具有较大的启动转矩和良好的起、制动性能以及在大范围内实现平滑无级调速，过载能力大，能承受频繁的冲击负载，因此，能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求，所以在要求高的起、制动转矩，快速响应和宽速度调节范围的电气传动中，如轧钢，矿山采掘，海洋钻探，金属加工，纺织等场合，仍广泛采用直流电动机作为执行电机的直流调速系统。
1.3 国内外相关研究
我国现在大部分数字化控制直流调速装置依靠进口,直流调速系统的发展过程是一个从简单到复杂、从开环到闭环的不断丰富完善的过程。最早的直流调速系统是通过改变直流电动机电枢回路中的电阻来实现调速。虽然这种方法简单易行，设备制造方便，价格低廉。但缺点是效率低、机械特性软、不能在较宽范围内平滑调速，所以目前极少采用。随着单片机技术的日新月异,使许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成,不但为直流电动机的控制提供了更大的灵活性,而且使系统能达到了更高的性能,从而大大节约了人力资源,降低了系统成本,有效地提高了工作效率。目前，国内许多大专院校、科研单位和厂家也都在开发全数字直流调速装置。
基于DSP的直流电机调速系统控制器设计的研究的开题报告
基于DSP的直流电机调速系统控制器设计的研究的开题报告一、选题背景随着工业自动化的不断发展以及节能降耗的需求逐渐增加，直流电机调速系统控制器成为了工业控制领域的重要研究课题之一。
目前，常见的直流电机调速系统控制器存在着调速范围狭窄、控制效果不稳定等问题，严重影响了直流电机系统的稳定运行和应用。
二、研究目的本课题旨在研究基于DSP的直流电机调速系统控制器设计，以提高电机的调速范围和控制效果，实现电机稳定运行和节能降耗的目的。
三、研究内容和方法（一）研究内容：1. 分析直流电机调速系统的基本原理和性能特点。
2. 研究基于DSP的直流电机调速系统控制器设计原理和方法。
3. 设计直流电机调速系统控制器的硬件电路和软件控制程序，并进行仿真和测试。
（二）研究方法：1. 通过文献资料调研、实地调查等方式，深入了解直流电机调速系统的基本原理和性能特点。
2. 采用MATLAB/Simulink软件进行直流电机调速系统模拟和仿真。
3. 通过CCS软件编写控制程序，搭建基于DSP的直流电机调速系统控制器。
4. 在硬件平台上进行实验，测试直流电机调速系统控制器的效果和性能。
四、预期成果本课题预计可以实现以下成果：1. 设计出基于DSP的直流电机调速系统控制器。
2. 实现电机调速范围的拓宽和控制效果的稳定。
3. 实现直流电机系统的稳定运行和节能降耗。
五、研究意义1. 丰富了直流电机调速系统控制器的研究内容和方法，提高了直流电机系统的调速精度和运行稳定性。
2. 为节能降耗和工业自动化提供了技术支持和实践指导。
无刷直流电机控制系统开发的开题报告
无刷直流电机控制系统开发的开题报告1. 研究背景和意义无刷直流电机具有高效、高速、高精度等特点，在各种自动控制系统和工业生产设备中得到广泛应用。
随着无刷直流电机市场的不断扩大，无刷直流电机控制系统研发成为了当前电机控制系统研究的热点之一。
因此，本文旨在研究无刷直流电机控制系统的关键技术问题，并基于此开发一种高性能的无刷直流电机控制系统，为该领域的技术发展做出贡献。
2. 研究内容和方法本文的研究内容主要包括以下几个方面：1）无刷直流电机的结构原理及特性分析2）无刷直流电机的数学模型建立及控制策略分析3）无刷直流电机控制系统硬件及软件设计4）无刷直流电机控制系统性能测试及评估研究方法主要包括理论分析、实验研究和仿真模拟等。
对于无刷直流电机的结构原理及特性分析，主要采用文献研究的方法进行；对于无刷直流电机的数学模型建立及控制策略分析，采用系统动力学建模及仿真模拟的方法进行；对于无刷直流电机控制系统硬件及软件设计，采用开发板实验及软件编程的方法进行；对于无刷直流电机控制系统性能测试及评估，采用实验测试及性能指标分析的方法进行。
3. 预期成果和创新点本文的预期成果主要包括以下几个方面：1）针对无刷直流电机的特性和需求，设计出一种高效、高精度的控制系统，具有良好的动态响应和稳态性能。
2）通过对无刷直流电机的数学模型建立及控制策略分析，实现对无刷直流电机控制的自动化和智能化。
3）通过对无刷直流电机控制系统的硬件及软件设计，实现对无刷直流电机的控制和调试。
4）通过无刷直流电机控制系统的性能测试及评估，验证系统的可行性及优越性。
本文的创新点主要体现在以下几个方面：1）研究无刷直流电机控制系统的关键技术问题，实现了对无刷直流电机控制的自动化和智能化。
2）采用系统动力学建模及仿真模拟的方法，提高了系统的控制精度和稳定性。
3）设计出一种高效、高精度的无刷直流电机控制系统，具有较好的动态响应和稳态性能。
4. 研究进度安排本文的研究计划分为以下几个阶段：第一阶段：对无刷直流电机的结构原理及特性进行深入研究，并建立相应的数学模型。
直流电机调速系统设计开题报告
直流电机调速系统设计开题报告1. 背景直流电机调速系统广泛应用于工业生产和家用电器领域，用于控制转速和转矩。
在工业自动化生产线中，直流电机调速系统能够有效控制生产过程中的加工、输送和分拣等环节，提高生产效率和质量。
而在家用电器中，直流电机调速系统可以用于风扇、洗衣机、电动车等设备，实现电机转速的调节，提供更好的使用体验。
直流电机调速系统的设计需要考虑电机的性能要求、电路设计、控制算法和系统可靠性等方面的问题。
本开题报告将以直流电机调速系统的设计为基础，分析相关参数的选择、电路设计和控制策略的优化，为后续的系统设计提供指导和建议。
2. 分析2.1 直流电机的特点直流电机是一种将直流电能转化为机械能的装置，具有以下特点：•转速范围广：直流电机可以在较宽的转速范围内工作，通常转速可以由几十转/分钟到几千转/分钟变化。
•转矩可调：通过改变电机的励磁电流或电源电压，可以实现电机转矩的调节。
•响应快速：直流电机具有较快的响应速度，能够快速适应负载变化。
2.2 直流电机调速系统的参数选择在设计直流电机调速系统时，需要选择合适的参数以满足系统的性能要求。
以下是一些常见的参数选择和考虑的因素：•电机参数：包括额定电压、额定功率、额定转速等。
根据实际需求选择合适的电机参数。
•传感器选择：选择合适的速度、转矩传感器以获得准确的反馈信号，用于控制系统。
•控制算法选择：根据实际需求选择合适的控制算法，常见的有PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
•电路设计：设计适当的电路用于控制电机的电流和电压，以实现期望的调速效果。
•保护系统设计：设计过流、过载和过热保护系统，保证电机的安全运行。
2.3 直流电机调速系统的控制策略优化直流电机调速系统的控制策略可以通过优化控制算法和参数来提高系统的性能。
•PID控制算法优化：调整PID控制器的比例、积分和微分参数，使得系统响应更加平稳、快速，并减小超调量和稳定误差。
•软件调速算法：通过改变调速策略、动态响应和控制算法的实现方式，将调速算法的性能最大化。
基于单片的直流电机速度控制系统开题报告
是
教学院长(主任)
（公 章）
年 月 日
方案二 红外对管传感器。红外反射式光电传感器RPR220对电机测速，能够快速反应电机轴上码盘的黑白线，从555定时器输出比较完美的方波，通过单片机编写测速程序，与实际值相符，并用液晶显示屏显示。其中红外反射式光电传感器RPR220的性能比较高，也对外围电路设计带来了简化。
方案三 电流感应测速传感器。直流电动机在通电对于通电的电流大小会相应的产生一个回馈的反应电பைடு நூலகம்势。通过测量这个电动势来计算出电机的转速。因此他不需要其他的额外器件辅助，且精度较高。但是技术较难掌握，要运用单片机且程序复杂。
1、研究意义
目前，通过对电动机的控制，将电能转换为机械能进而控制工作机械按给定的运动规律运行且使之满足特定要求的新型电气传动自动化技术已广泛应用于国民经济的各个领域。
三十多年来，直流电机传动经历了重大的变革。首先实现了整流器的更新换代，以晶闸管整流装置取代了习用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动完成了一次大的跃进。同时，控制电路已经实现高集成化、小型化、高可靠性及低成本。以上技术的应用，使直流调速系统的性能指标大幅提高，应用范围不断扩大。直流调速技术不断发展，走向成熟化、完善化、系列化、标准化，在可逆脉宽调速、高精度的电气传动领域中仍然难以替代。由于直流电气传动技术的研究和应用已达到比较成熟的地步，应用相当普遍，尤其是全数字直流系统的出现，更提高了直流调速系统的精度及可靠性。所以，今后一个阶段在调速要求较高的场合，如轧钢厂、海上钻井平台等，直流调速仍然处于主要地位。早期直流传动的控制系统采用模拟分离器件构成，由于模拟器件有其固有的缺点，如存在温漂、零漂电压，构成系统的器件较多，使得模拟直流传动系统的控制精度及可靠性较低。随着计算机控制技术的发展，直流传动系统已经广泛使用微机，实现了全数字化控制。由于微机以数字信号工作，控制手段灵活方便，抗干扰能力强。所以，全数字直流调速控制精度和可靠性比模拟直流调速系统大大提高。而且通过系统总线全数字化控制系统，能与管理计算机、过程计算机、远程电控装置进行交换，实现生产过程的自动化分级控制。所以，直流传动控制采用微机实现全数字化，使直流调速系统进入一个崭新的阶段。
直流电机调速系统设计开题报告
毕业设计(论文)开题报告题目：直流电机调速系统设计学院：电气信息学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：文亮学号: 200701010809 指导老师：谢卫才2011年4月20日开题报告填写要求1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。
3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。
4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。
文献综述一、引言长期以来，由于直流电机具有良好的线性调速特性，较高的效率，优异的动态特性，广泛应用在调速控制中。
直流电机速度控制容易、启动制动性能良好,且在宽范围内平滑调速等特点而在冶金、机械制造、轻工等工业部门中得到广泛应用。
直流电动机转速的控制方法可分为两类，即励磁控制法与电枢电压控制法。
励磁控制法控制磁通，其控制功率虽然小，但低速时受到磁饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制；而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以常用的控制方法是改变电枢端电压调速的电枢电压控制法，调节电阻R 即可改变端电压,达到调速目的，但这种传统的调压调速方法效率低。
近年来，直流电动机的结构和控制方式都发生了很大的变化。
直流电机调速系统设计开题报告
直流电机调速系统设计开题报告一、研究背景直流电机是一种常见的电动机，其具有结构简单、运行可靠、调速范围广等优点，在工业生产中得到了广泛应用。
然而，直流电机的转速通常是恒定的，不能满足不同工艺要求对转速的变化控制。
因此，需要设计一种直流电机调速系统来实现对直流电机转速的精确控制。
二、研究目的本次研究旨在设计一种基于单片机和功率模块的直流电机调速系统，实现对直流电机转速的精确控制。
具体目标包括：1. 理解直流电机调速原理和方法；2. 熟悉单片机和功率模块的基本原理；3. 设计并实现一个可靠稳定、精度高、操作简便的直流电机调速系统。
三、研究内容1. 直流电机调速原理和方法(1) 直接调压法(2) 串联型调压法(3) 并联型调压法(4) PWM 调制法2. 单片机和功率模块基本原理(1) 单片机基本原理(2) 功率模块基本原理3. 直流电机调速系统设计(1) 系统框图设计(2) 控制程序设计(3) 电路板设计(4) 调试与测试四、研究方法1. 理论分析法：对直流电机调速原理和方法进行理论分析，确定适用于本次研究的调速方法。
2. 实验研究法：根据理论分析结果，选取合适的单片机和功率模块，进行系统框图设计、控制程序编写、电路板设计等实验研究工作，并进行调试与测试。
五、预期成果本次研究预期获得以下成果：1. 掌握直流电机调速原理和方法；2. 熟悉单片机和功率模块的基本原理；3. 设计并实现一个可靠稳定、精度高、操作简便的直流电机调速系统；4. 获得相关技术文献资料并撰写相关学术论文。
六、研究计划1. 第一周：查阅相关文献，了解直流电机调速原理和方法，并确定适用于本次研究的调速方法。
2. 第二周：选取合适的单片机和功率模块，进行系统框图设计、控制程序编写。
3. 第三周：进行电路板设计，并进行调试与测试。
4. 第四周：撰写相关学术论文，总结研究成果。
七、研究难点1. 如何选择合适的单片机和功率模块；2. 如何进行系统框图设计和控制程序编写；3. 如何进行电路板设计和调试测试。
直流电机转速模糊控制系统设计的开题报告
直流电机转速模糊控制系统设计的开题报告一、研究背景直流电机广泛应用于各个领域，如机械制造、自动化控制、能源控制等。
在这些领域中，直流电机的速度控制是至关重要的，因为直流电机的运行速度对于设备的稳定性和效率具有重要影响。
目前，直流电机的速度控制方法主要包括基于PID控制器的闭环控制和基于模糊控制器的开环控制。
闭环控制系统需要反馈设备的实时速度信息来调节电机的输入电流，以实现所需的速度。
然而，闭环控制器需要额外的传感器来测量实时速度，增加了成本和复杂性。
相反，开环控制系统使用输入电压和电机模型的解析式，然后使用模糊控制器来产生控制信号以调节输入电压的大小。
开环控制系统可以降低成本，但往往需要手动调整控制参数，以确保性能。
因此，开发一种基于模糊控制技术的直流电机控制系统，能够在不需要额外传感器的情况下精确控制直流电机的速度，将具有重大的理论和实用价值。
二、研究目的本研究的目的是设计和实现一种基于模糊控制技术的直流电机速度控制系统，旨在提高直流电机的控制精度和稳定性。
具体来说，主要包括以下几个方面：1.建立直流电机数学模型，通过分析电机特性曲线，得到电机的速度、转矩和输出电流之间的关系。
2.设计基于模糊逻辑的控制算法，以更好地满足直流电机不同操作状态下的控制需求。
3.构建实验平台，并通过实验验证控制系统的性能和可靠性。
三、研究内容和方法1.建立直流电机数学模型建立直流电机的数学模型是本研究的重要基础。
首先需要建立电机的等效电路模型，并通过分析电机特性曲线，确定电机的速度、转矩和输出电流之间的关系。
然后，利用控制理论和传统的直流电机控制方法，得到直流电机的控制方程。
2.设计基于模糊逻辑的控制算法为了更好地满足直流电机不同操作状态下的控制需求，本研究将采用模糊控制技术，设计基于模糊逻辑的控制算法。
首先，建立模糊控制器的模糊规则库，并确定模糊变量和模糊隶属度函数。
然后，基于模糊推理和模糊逻辑运算，得到控制器的控制输出。
直流电机PWM调速控制系统的开题报告
[9]Mengda Li;Xiaobin Liu and Na Lin EE Dept.Dual-PWM Four-Quadrant Control System of Induction Motor Based on DSP[C].Proceedings of 2010 International Conference on Management Science and Engineering (MSE 2010) (Volume 1). 2010-10-17
[2] 王苏.直流电机PWM调速研究及单片机控制实现[J].机电工程技术,2008,(11).
[3]方力.基于单片机的直流电动机控制系统设计[J].机械制造与自动化,2011,(06)
[4] 郑宪伟,赵玉林,成广大.基于AVR单片机的直流电机的PWM闭环调速系统的设计[J].煤矿机械，2008,（01）.
毕业论文开题报告
题目：基于单片机的直流电机PWM调速控制系统
学院：信息与工程学院
专业：生物医学工程
年级：
姓名:
指导教师：
职称：
1.本选题的理由及意义
现在电气传动的主要方向之一是电机调速系统采用微处理器实现数字化控制，近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，并且随着现代化生产规模的不断扩大，各个行业对直流电机的需求愈益增大，并对其性能提出了更高的要求。为此，研究并制造高性能、高可靠性的直流电机控制系统有着十分重要的现实意义。
三相无刷直流电机控制系统设计的开题报告
三相无刷直流电机控制系统设计的开题报告一、背景介绍无刷直流电机是一种电动机，其优点包括高效率、高功率、高转矩、高转速、低噪音、长寿命等；同时，由于其数字化控制，可以实现诸如速度调节、位置控制等复杂的运动控制，因此得到了广泛的应用，特别是在机械自动化、机器人、航空航天等高精度领域。
二、研究内容本文主要研究三相无刷直流电机控制系统的设计，包括硬件和软件两个方面。
具体内容如下：1.硬件设计在硬件设计方面，首先需要选用合适的电机、电机驱动器以及控制器。
其中，电机需要满足高功率、高效率、高转矩等要求；电机驱动器需要具有高精度、高可靠性、低噪音、低功耗等特点；控制器需要能够提供丰富的控制接口、快速响应、良好的稳定性等。
同时，本文还需要进行电路设计，包括电源电路、电流检测电路、PWM输出电路等。
其中，电源电路需要满足电机和控制器的电源供应要求；电流检测电路需要利用电机输出电流进行反馈控制；PWM输出电路需要实现高频率、高精度的PWM波输出，以控制电机的转速和转向等。
2.软件设计在软件设计方面，本文主要需要进行嵌入式程序设计。
具体而言，需要实现以下功能：（1）传感器采集，包括电机转速、输出电流、温度等参数的采集；（2）控制算法设计，根据采集的电机参数，通过PID算法等对电机进行控制；（3）通信接口设计，实现与上位机的通信接口，以便于实时监测电机运行状态、修改参数等。
三、研究意义三相无刷直流电机控制系统是一种新兴的运动控制方式，由于其高效率、高精度、低噪音等特点，被广泛应用于机械自动化、机器人、航空航天等领域。
本文研究三相无刷直流电机控制系统的设计，可以进一步提高电机驱动器的控制精度、响应速度和稳定性，为这些应用提供更好的技术支持。
四、研究方法本文将采用实验研究和数据分析相结合的方法，首先在实验室中搭建三相无刷直流电机控制系统，对其硬件和软件进行详细的测试和优化，然后通过数据分析，对系统的性能进行评估和比较。
五、预期成果本文预期可以完成三相无刷直流电机控制系统的设计和实现，包括硬件和软件两个方面。
无刷直流电机控制系统的设计与实现的开题报告
无刷直流电机控制系统的设计与实现的开题报告一、选题背景和意义随着现代工业的发展，各种机械设备也越来越多地使用无刷直流电机，其主要优点是具有高效率、高可靠性、低噪声、高速度和快速响应等特点。
因此，开发和设计一种有效的无刷直流电机控制系统对现代化工业的发展具有重要意义。
二、选题的目的和任务本文的目的是设计一种无刷直流电机控制系统，通过对无刷直流电机进行调速和控制，在实际的工业生产中提高设备的运行效率，降低能耗，提高生产效率。
要完成这样的目标，需要完成以下任务：1. 确定无刷直流电机控制的基本原理，包括电机的控制方式和工作原理。
2. 确定控制系统的硬件结构，包括采用的芯片、传感器和控制模块等。
3. 设计控制系统的软件程序，包括程序的编写和算法的设计。
4. 对控制系统的实现进行模拟，并对其进行仿真，分析其性能和可行性。
5. 对系统进行验证和应用测试，通过实际应用情况进行系统优化和调整。
三、选题内容和研究方法本文的主要内容包括：1. 无刷直流电机控制的基本原理研究，包括电机的工作原理、调速原理和控制模式等。
2. 控制系统的硬件结构设计，包括选择合适的芯片、传感器和控制模块以及进行硬件电路的布局和连接。
3. 控制系统的软件设计，包括程序的编写和算法的设计，如PID等常见控制算法的应用。
4. 对控制系统的实现进行模拟，并对其进行仿真，分析控制系统的性能和可行性。
5. 对系统进行验证和应用测试，通过实际应用情况进行系统的优化和调整。
本文的研究方法主要包括理论研究、仿真模拟和实验验证等方法，通过这些方法综合分析无刷直流电机控制系统的性能和可行性，为未来的控制系统设计提供参考。
四、预期结果和意义预期的结果是设计和实现一种高效、可靠、稳定的无刷直流电机控制系统，通过对系统的实验验证和应用测试，得到高效节能，可靠性好的系统，并为今后无刷直流电机控制领域的发展提供了更多的研究思路和方向。
五、研究难点和解决方案本文研究的难点主要包括：1. 无刷直流电机的控制方式和控制原理不同于传统的电机控制，需要深入研究其控制原理和控制方式。
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现有设备和实验条件
个人计算机、51 单片机开发板、示波器、直流稳压电源、数字万用表，开放实验室
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3．实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料 实施方案
本课题有三个主要问题需要解决，分别是系统整体设计、系统转速稳态误差、系统 程序和系统实物设计制作。 其中， 系统整体设计可以通过查阅相关资料和借鉴工业成品 来解决； 系统转速稳态误差主要通过所学知识和查阅相关资料吸取总结已有经验，减少 转速控制系统误差； 软件程序的设计和实物的制作与调试可以根据所学知识进行，对于 该过程中所遇到的问题可以通过查阅相关资料，和同学讨论，询问指导老师，到实验室 进行试验等手段解决。 具体如下： （1）系统设计 基于 PWM 和 PID 的直流电动机转速控制系统的原理框图如图 1 所示。 系统以单片 机为基础，根据 PWM 调速的基本原理，通过改变直流电动机电枢电压的占空比来改变 平均电压的大小，从而控制电动机的转速，实现对直流的平滑调速。系统可以通过单片 机键盘或者电位器来控制给定速度的大小。
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主要参考文献
[1] 顾绳谷 .电机及拖动基础[M].北京：机械工业出版社，2010 [2] 王益全 .电动机原理与实用技术[M].北京：科学出版社，2005 [3] 宋庆环 .直流电动机调速系统中的应用[J].选煤技术，2008（04） ：57-58 [4] 胡寿送 .自动控制原理[M].北京：科学出版社，2013 [5] 陈毅，陈伯时 .电力拖动自动控制系统：运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2009 [6]王连英.模拟电子技术[M].北京：高等教育出版社，2008. [7] 牛洁，周静 .基于霍尔传感器的直流电机转速测量系统设计[J]. 电子测试，2008， （05） ：74-78 [9] 刘小兵，刘任庆 .电单片机在直流电机转速控制系统中的应用[J]. 电气开关，2008， （04） ：54 [9] 张涛，张晓宇，王辉俊 .基于 PWM 和 PID 的直流电机控制系统设计与制作[J]. 实验室研究与探 索，2014， （33） ：134-138 [10] Neyram H,Ming C,Leu plete model characterization of brushless DC motors[J].IEEE Transactions on Industry Application,1993,28(1):172-180
研究重点及难点
重点： （1） 直流电动机转速控制系统的硬件设计，使基本硬件电路能满足初始速度为零， 额定负载时，单位阶跃响应超调量<5%，转速稳态误差<±5%； （2）选择合适的测速元件，更能精准的测出直流电动机的转速； （3）正确设计转速的程序,其偏差按某种控制算法进行计算，所得数字量输出信号 经 D／A 转换接口直接驱动执行装置，对控制对象进行调节，使其保持在设定值上。 难点： （1）利用数字 PID 技术实现对直流电动机的闭环控制； （2）如何合理单片机程序，使之能精确测量出直流电动机的转速； （3）如何减少额定负载时的转速稳态误差。
开题报告
1．本课题的研究内容、重点及难点 研究内容
直流电动机因其良好的起动性能和调速性能而得到广泛的应用。 直流电动机在社会 的应用很广泛，常应用于对起动和调速有较高要求的场合，例如在工矿、交通、医疗、 工业自动化等等行业。 利用单片机控制直流电动机转速往往可以提高系统的可靠性，抗 干扰能力，维修方便，能耗低，性价比高等特点。 直流电动机转速控制系统主要应用常应用于对起动和调速有较高要求的场合， 其良 好的起动性能、 调速性能和制动性能而在高铁、 工业、 航空航天等领域得到了广泛应用。 因此研究直流电动机转速控制的原理有着很大的现实意义。 本课题的研究内容是基于单 片机控制直流电动机转速控制系统要求采用闭环反馈控制。直流电动机初始速度为零， 并且通过液晶屏显示速度。本课题的研究内容主要有以下几个方面： （1） 研究直流电动机的工作原理； （2） 研究直流电动机的测速原理； （3） 研究直流电动机的闭环反馈控制； （4） 研究如何利用单片机系统设定转速、转速数据采集，反馈处理数据； （5） 研究直流电动机的闭环反馈控制减少转速稳态误差； （6） 研究直流电动机转速控制系统的硬件。
2．准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验直流电动机转速控制系统研究概况[1-3] 在现代的工业生产中，直流电动机是很重要的驱动设备。在航空航天、工业自动化 等行业对对起动和调速有较高要求的场合，直流电动机是很常用的控制对象。随着科技 的发展， 促进和改变了直流电动机调速控制逐渐的从模拟向数字化发展，特别是在单片 机应用中， 促进了直流电动机调速控制技术走向了一个全新的阶段，更加的智能化和提 高可靠性已成为了必定发展的趋势。 与交流电动机调速相对比， 直流电动机调速控制的原理比较简单。仅仅只要改变直 流电动机的电压就可以实现电动机的正反转。通常改变电压的方法有很多种，最常见的 是采用脉冲宽度调制（PWM） ，调节电动机的电枢电压的占空比就能控制直流电动机的 平均电压，从而调节其转速。 （2）国内的发展趋势[4-9] 在我国，电动机的生产和起步都比较晚，但是发展非常的迅速。 在 1966 年中电动机已经开始生产和应用，如江苏、南京等地都有产生，并且在各 行各业中都有使用， 所有半导体器件的驱动电路基本都是国产化，伴随着改革开放的步 伐，80 年代直流电动机在我国发展很迅速。 在小功率电动机中， 经过了 40 多年的发展，特别在改革开放的 20 多年来的快速发 展，取得了很大的进步。在我国，小功率电动机的发展可以分为两个阶段，第一阶段， 顺应我国家电也发展的需要，应用于风扇、空调、洗衣机、排烟机、保健等产品的小功 率电机，国内的企业通过技术引进、设备引进吸收、已经缩小了同发达国家的距离，有 部分的产品已经达到了世界先进的水平，企业有了很多的自主研发的能力、自主知识产 权，同时也形成了一些国内外知名的品牌。电机产品自身大量出口国外等国际市场，成 为我国电机出口业务的主要部分。第二阶段，随着我国汽车工业的发展，车用小功率的 需求也迅速的增长，带动了永刷直流和无刷直流电机主题的车用功率型电机的兴起。 我国未来的电机发展趋势， 由于能源和环境的问题的日益重要，对于工业领域的主 要动力设备-中小型异步电动机，国外出现了更高效率的所谓“超高效率电机” 。在我国 也有必要考虑超高效率电机的发展和应用。超高效率电机具有节能潜力和经济效益，对 于使用在经济上也是颇为有力的，具有降低损耗、提高效率等途径。