直流电动机转速控制--开题报告
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2.2研究方法
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。
1.2研究意义
长期以来，直流调速拖动系统具有交流伺服电机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点，并且性能指标优于交流调速系统，所以直流调速系统一直在调速系统领域内占重要位置。在工程实践中，有许多生产机械要求一定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求有良好的稳态、动态性能。直流调速系统的主要优点在于调速范围广、静差率小、稳定性好以及具有良好的动态性能。在高性能的拖动技术领域中，相当长时期内几乎都采用直流电力拖动系统。而直流伺服电机分为有刷直流伺服电机和无刷直流伺服电机，有刷直流伺服电机调速范围宽、具有良好的稳定性，低速时速度的平稳性；具有调速特性硬，能承受频繁的启动、制动和正反转，成本低。对一些普通工业和民用场合他们对成本比较敏感，因此设计能方便进行无级调速且有着良好调速特性、成本低的直流电机调速系统有很重要的意义。
3．预期成果形式。
3.1毕业设计说明书1篇，不少于8000字；
3.2完成直流电机调速系统的系统框图、电气原理图；
3.3完成直流电机调速控制系统的软件系统流程图并提供原件明细表。
4．本课题的重点及难点，前期已开展工作。
重点：直流伺服电动机调速系统的设计。
难点：控制电路、驱动电路设计以及控制软件的编写。
（3）光电采集反馈系统：以光电对管为核心，主要完成对电机端转速的采样，送单片机处理，确保输出信号在运行期间变化缓慢或保持恒定；
（4）人机接口电路:实现人机对话的功能，它包括键盘输入电路，可以输入控制指令，4位的LED显示器将最终经单片机处理的信号显示，记录下来，以供参考或调用；
（5）键盘：采用点触按键，按键附近有滤波电容，以消除可能的抖动；
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wenku.baidu.com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。
前期已开展工作：
（1）收集直流伺服电动机调速系统的相关资料；
（2）对所收集的资料进行分析总结，完成直流伺服电动机调速系统的硬件系统的总体方案设计。
5.指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）
指导教师：
年月日
6.教研室审查意见：
教研室主任：
年月日
（6）显示器：采用了共阴极的数码管；
2.2.2信号流程分析
（1）检测电机的转速，并显示出来。
（2）单片机通过定时器每隔一定的时间对中断进行一次刷新，所记的数即电机的转速，经过滤波处理后送数码管显示。
（3）控制电路是一个键盘，送入CPU后，经软件处理，产生相应的功能。键盘设计一个加速键、一个减速键，当按下加速键后，经软件处理，使电机速度增加，反之减速。
２．本课题的主要内容和拟采用的研究方法或措施
2.1课题主要内容
1）直流伺服电动机调速系统总体方案设计，要求给出电路框图；
2）自动模式软件分系统设计，通过改变A/D输入端可变电阻来改变，D/A输入检测量大小，进而改变直流电动机的转速，给出流程框图；
3）手动模式软件分系统设计，在键盘上设置两个按键——①直流电动机加速键；②直流电动机减速键。在手动状态下，每按一次键，电动机的转速均按照约定的速率改变。给出流程框图。
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。
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。
1.2研究意义
长期以来，直流调速拖动系统具有交流伺服电机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点，并且性能指标优于交流调速系统，所以直流调速系统一直在调速系统领域内占重要位置。在工程实践中，有许多生产机械要求一定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求有良好的稳态、动态性能。直流调速系统的主要优点在于调速范围广、静差率小、稳定性好以及具有良好的动态性能。在高性能的拖动技术领域中，相当长时期内几乎都采用直流电力拖动系统。而直流伺服电机分为有刷直流伺服电机和无刷直流伺服电机，有刷直流伺服电机调速范围宽、具有良好的稳定性，低速时速度的平稳性；具有调速特性硬，能承受频繁的启动、制动和正反转，成本低。对一些普通工业和民用场合他们对成本比较敏感，因此设计能方便进行无级调速且有着良好调速特性、成本低的直流电机调速系统有很重要的意义。
3．预期成果形式。
3.1毕业设计说明书1篇，不少于8000字；
3.2完成直流电机调速系统的系统框图、电气原理图；
3.3完成直流电机调速控制系统的软件系统流程图并提供原件明细表。
4．本课题的重点及难点，前期已开展工作。
重点：直流伺服电动机调速系统的设计。
难点：控制电路、驱动电路设计以及控制软件的编写。
（3）光电采集反馈系统：以光电对管为核心，主要完成对电机端转速的采样，送单片机处理，确保输出信号在运行期间变化缓慢或保持恒定；
（4）人机接口电路:实现人机对话的功能，它包括键盘输入电路，可以输入控制指令，4位的LED显示器将最终经单片机处理的信号显示，记录下来，以供参考或调用；
（5）键盘：采用点触按键，按键附近有滤波电容，以消除可能的抖动；
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wenku.baidu.com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。
前期已开展工作：
（1）收集直流伺服电动机调速系统的相关资料；
（2）对所收集的资料进行分析总结，完成直流伺服电动机调速系统的硬件系统的总体方案设计。
5.指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）
指导教师：
年月日
6.教研室审查意见：
教研室主任：
年月日
（6）显示器：采用了共阴极的数码管；
2.2.2信号流程分析
（1）检测电机的转速，并显示出来。
（2）单片机通过定时器每隔一定的时间对中断进行一次刷新，所记的数即电机的转速，经过滤波处理后送数码管显示。
（3）控制电路是一个键盘，送入CPU后，经软件处理，产生相应的功能。键盘设计一个加速键、一个减速键，当按下加速键后，经软件处理，使电机速度增加，反之减速。
２．本课题的主要内容和拟采用的研究方法或措施
2.1课题主要内容
1）直流伺服电动机调速系统总体方案设计，要求给出电路框图；
2）自动模式软件分系统设计，通过改变A/D输入端可变电阻来改变，D/A输入检测量大小，进而改变直流电动机的转速，给出流程框图；
3）手动模式软件分系统设计，在键盘上设置两个按键——①直流电动机加速键；②直流电动机减速键。在手动状态下，每按一次键，电动机的转速均按照约定的速率改变。给出流程框图。
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。