洛阳理工学院运动控制系统课程设计MT法测速
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》习题答案
《电力拖动自动控制系统—运动控制系统》习题2-2调速系统的调速范围是1000~100r/min ，要求静差率s=2%，那么系统允许的稳态速降是多少？解：系统允许的稳态速降)min (04.2)02.01(10002.0)1(min r s sn n N =−×=−=∆2-5某龙门刨床工作台采用晶闸管整流器-电动机调速系统。
已知直流电动机kW P N 60=，V U N 220=，A I N 305=，min 1000r n N =，主电路总电阻Ω=18.0R ，r V C e min 2.0•=，求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ∆为多少？（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N s 多少？（3）额定负载下的转速降落N n ∆为多少，才能满足%5,20≤=s D 的要求。
解：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落)min (5.2742.018.0305r C R I n e N N =×==∆（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率%5.21215.05.27410005.274=≈+=∆+∆=N N N N n n n s （3）额定负载下满足%5,20≤=s D 要求的转速降落)min (63.2)05.01(2005.01000)1(r s D s n n N N ≈−××=−=∆2-6有一晶闸管稳压电源，其稳态结构如图所示，已知给定电压,8.8*V U u =比例调节放大系数,2=p K 晶闸管装置放大系数,15=s K 反馈系数7.0=γ。
求：（1）输出电压d U ；（2）若把反馈线断开，d U 为何值？开环时的输出电压是闭环时的多少倍？（3）若把反馈系数减至5.30=γ，当保持同样的输出电压时，给定电压*u U 应为多少？解：（1）输出电压)V (128.87.015211521*=×××+×=+=u s p sp d U K K K K U γ；（2）若把反馈线断开，)V (2648.8152*=××==u s p d U K K U ；开环时的输出电压是闭环时的2212264=倍。
运动控制系统综合课程设计报告
运动控制系统综合课程设计报告学院/班级：指导老师：成员：主题：转速电流双闭环调速系统的工程设计202 年月日一、设计目的二、设计方案三、MATLAB电路设计四、测试结果与分析一、设计目的1 应用交、直流调速系统的基本知识,结合实际生产，确定系统的性能指标,进行运动控制系统设计。
2 应用计算机仿真,通过MATLAB建立运动控制系统的数学模型，对控制系统进行性能仿真,掌握系统参数对系统性能的影响。
二、设计方案1. 主电路选用晶闸管整流电路,控制系统选用转速、电流双闭环控制方案。
电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器,构成了电流环和转速环,电流环通过电流元件的反馈作用稳定电流,转速环通过转速检测元件的反馈作用保持转速稳定,最终消除转速偏差，从而使系统达到调节电流和转速的目的。
两组晶闸管相互配合实现电动机的可逆运行，提高了系统的快速制动和反向运行能力。
系统设计总体框图2.因为在起动期间需要保持电枢电流恒定不变；在稳定运行期间需要保持电机的转速恒定不变，所以需要构造电流环和转速环两个反馈环节。
电流环在里面转速环在外面。
起动过程结束时，实现电枢电流自动与负载电流相平衡，速度调节器选用PI调节器，其输出就能满足起动期间的要求，系统是稳定系统，速度调节器的输出能满足起动结束的要求。
①电流环起动时维持最大电流不变，解决了最短时间起动的问题；②转速环在外面解决了系统起动结束后的抗干扰问题；③如果系统是一个稳定性系统，那么速度调节器的输出能自动与电流反馈相平衡。
MATLAB仿真静特性图当控制系统接到停车命令后，转速给定会立即变零。
但转速反馈信号不能立即发生，造成速度调节器的输入偏差信号立即等于转速反馈信号，导致ASR的输出立即达到反向饱和状态。
由于ACR的给定信号和反馈信号此时的极性相同，又导致ACR产生反向饱和。
由于电感上的电流不能发生突变,所以尽管反组桥触发角在整流区但外部条件还没有满足，因此处于待整流状态。
《运动控制系统》实验指导书[新][152023]
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一、运动控制系统实验项目一览表实验室名称：电机拖动实验室课程名称：运动控制系统适用专业：电气工程及自动化、自动化实验总学时：16设课方式：课程实验（“课程实验”或“独立设课”二选一）是否为网络实验：否（“是”或“否”二选一）实验一晶闸管直流调速系统主要单元调试一．实验目的1．熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。
2．掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。
二．实验内容2．电平检测器的调试3．反号器的调试4．逻辑控制器的调试三．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏。
2．NMCL—31A组件3．NMCL—18组件4．双踪示波器5．万用表四．实验方法1．速度调节器（ASR）的调试按图1-5接线，DZS(零速封锁器)的扭子开关扳向“解除”。
注意：正常使用时应“封锁”，以防停机时突然启动。
（1）调整输出正、负限幅值“5”、“6”端接可调电容，使ASR调节器为PI调节器，加入一定的输入电压（由NMCL—31的给定提供，以下同），调整正、负限幅电位器RP1、RP2，使输出正负值等于 5V。
（2）测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“5”、“6”端短接），使ASR调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
（3）观察PI特性拆除“5”、“6”端短接线接入5~7uf电容，（必须按下选择开关，绝不能开路），突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。
反馈电容由外接电容箱改变数值。
2．电流调节器（ACR）的调试按图1-5接线。
（1）调整输出正,负限幅值“9”、“10”端接可调电容，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值大于 6V。
（2）测定输入输出特性将反馈网络中的电容短接（“9”、“10”端短接），使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。
运动控制系统课后答案
习题解答（供参考）习题二系统的调速范围是1000~100min r ，要求静差率s=2%，那么系统允许的静差转速降是多少？ 解：10000.02(100.98) 2.04(1)nn s n rpm D s ∆==⨯⨯=- 系统允许的静态速降为2.04rpm 。
某一调速系统，在额定负载下，最高转速特性为0max 1500min n r =，最低转速特性为 0min 150min n r =，带额定负载时的速度降落15min N n r ∆=，且在不同转速下额定速降 不变， 统允许的静差率是多少？解：1）调速范围 max min D n n =(均指额定负载情况下）max 0max 1500151485N n n n =-∆=-=min 0min 15015135Nn n n =-∆=-=max min148513511D n n ===2) 静差率 01515010%N s n n =∆==直流电动机为P N =74kW,UN=220V ，I N =378A ，n N =1430r/min ，Ra=Ω。
相控整流器内阻Rrec=Ω。
采用降压调速。
当生产机械要求s=20%时，求系统的调速范围。
如果s=30%时，则系统的调速范围又为多少？？ 解：()(2203780.023)14300.1478N N a N Ce U I R n V rpm =-=-⨯= 378(0.0230.022)0.1478115N n I R rpm ∆==⨯+=[(1)]14300.2[115(10.2)] 3.1ND n S n s =∆-=⨯⨯-=[(1)]14300.3[115(10.3)] 5.33ND n S n s =∆-=⨯⨯-=某龙门刨床工作台采用V-M 调速系统。
已知直流电动机，主电路总电阻R=Ω,Ce=•min/r,求：（1）当电流连续时，在额定负载下的转速降落N n ∆为多少？（2）开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率N S 多少？（3）若要满足D=20,s ≤5%的要求，额定负载下的转速降落Nn ∆又为多少?解：(1)3050.180.2274.5/min N N n I R r ∆=⨯=⨯= (2) 0274.5(1000274.5)21.5%N N S n n =∆=+= (3) [(1)]10000.05[200.95] 2.63/min N n n S D s r ∆=-=⨯⨯=有一晶闸管稳压电源，其稳态结构图如图所示，已知给定电压*8.8u U V =、比例调节器放大系数2P K =、晶闸管装置放大系数15S K =、反馈系数γ=。
运动控制系统课程设计报告之欧阳法创编
《运动控制系统》课程设计报告时间 2014.10_学院自动化_专业班级自1103 _姓名曹俊博 __学号 41151093指导教师潘月斗___成绩_______摘要本课程设计从直流电动机原理入手，建立V-M双闭环直流调速系统，设计双闭环直流调速系统的ACR 和ASR结构，其中主回路采用晶闸管三相桥式全控整流电路供电，触发器采用KJ004触发电路，系统无静2021.03.09差；符合电流超调量σi≤5%；空载启动到额定转速超调量σn≤10%。
并详细分析系统各部分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：双闭环；直流调速；无静差；仿真AbstractThis course is designed from DC motor, establish the principles of V-M double closed loop DC speed control system design, the double closed loop dc speed control system and the structure, including ACR ASR the main loop thyristor three-phase bridge type all control the power supply and trigger the rectifier circuit KJ004 trigger circuit, the system without the static poor; Accord with current overshoots sigma I 5% or less; No-load start to the rated speed overshoot sigma n 10% or less. And detailed analysis of the system principle and the static and dynamic performance, and the system of simulink to various parameters set simulation.2021.03.09 欧阳法创编2021.03.09Key Words：double closed loop；DC speed control system；without the static poor；simulation2021.03.09 欧阳法创编2021.03.09目录摘要0Abstract1引言11 实验内容12实验设备13 实验设计原理13.1 V-M系统原理13.2 三相桥式整流电路23.3 保护电路部分23.4 直流电源电路43.5 VT触发电路53.6 ASR控制电路53.7 ACR控制电路73.7 电流检测电路83.7 转速检测电路94 系统工作原理95 调节器参数的计算过程105.1 参数以及设计要求105.2 相关参数计算115.3 电流环设计125.4 转速环设计146 Matlab仿真196.1 启动过程仿真192021.03.09 欧阳法创编2021.03.097心得体会 (19)参考文献21附录221 主电路原理图222 仿真模型图223启动波形图232021.03.09 欧阳法创编2021.03.09引言《运动控制系统》课程设计需综合运用所学知识针对一个较为具体的控制对象或过程进行系统设计、硬件选型。
测速系统课程设计
测速系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解测速系统的基本原理，掌握速度的计算公式。
2. 学生能够识别并描述不同类型的测速仪器，了解其工作原理及应用场景。
3. 学生能够掌握物理中速度、加速度等基本概念，并运用相关知识解决实际问题。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的测速实验，并正确操作仪器进行数据采集。
2. 学生能够运用数据处理软件，对测速数据进行处理和分析，得出准确的结果。
3. 学生能够通过小组合作，共同探讨测速问题，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够对物理学产生兴趣，认识到科学知识在实际生活中的重要性。
2. 学生能够培养勇于探究、积极思考的科学精神，形成良好的学习习惯。
3. 学生能够关注交通安全，提高遵守交通规则的意识，树立正确的价值观。
本课程针对中学生设计，结合学生好奇心强、求知欲旺盛的特点，以实际生活中的测速问题为切入点，激发学生的学习兴趣。
课程注重理论与实践相结合，通过实验、数据处理和小组讨论等形式，提高学生的动手操作能力和团队合作能力。
课程目标旨在培养学生掌握测速相关知识，提高科学素养，同时关注交通安全，树立正确的价值观。
为实现课程目标，后续教学设计和评估将围绕具体学习成果展开。
二、教学内容1. 测速系统的基本原理- 速度、加速度的定义与计算公式- 速度与加速度的关系2. 常见测速仪器的认识- 轮速传感器- 雷达测速仪- 激光测速仪- GPS测速仪3. 测速实验与数据处理- 实验设计：设计简单的测速实验，如小车加速直线运动测速- 数据采集：使用轮速传感器等仪器收集数据- 数据处理：运用Excel等软件进行数据处理，计算速度、加速度等4. 实际应用与案例分析- 交通测速：介绍交通测速仪器的应用场景，分析实际案例- 运动测速：如体育比赛中速度测量，了解运动速度分析5. 小组讨论与展示- 分组讨论：针对测速问题进行小组讨论，分析不同测速方法的优缺点- 展示成果：各小组展示实验过程和结论，交流学习心得教学内容根据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
运动控制系统试卷A答案（最新整理）
运动控制系统试卷A答案（最新整理）《运动控制系统》课程试卷（A 卷）答案第1篇直流调速系统（60分）⼀、填空题（每空1分，共23分）1. 运动控制系统由电动机、功率放⼤与变换装置、控制器及相应的传感器等构成。
2. 转矩控制是运动控制的根本问题，磁链控制与转矩控制同样重要。
3. ⽣产机械常见的三种负载是恒转矩负载、恒功率负载和平⽅率负载。
4. 某直流调速系统电动机额定转速，额定速降，1430/min N n r =115/min N n r ?=当要求静差率时，允许的调速范围为5.3，若当要求静差率时，30%s ≤20%s ≤则调速范围为3.1，如果希望调速范围达到10，所能满⾜的静差率是44.6%。
5. 数字测速中，T 法测速适⽤于低速，M 法测速适⽤于⾼速。
6. ⽣产机械对调速系统转速控制的要求有调速、稳速和加减速三个⽅⾯。
7、直流电机调速的三种⽅法是：调压调速、串电阻调速和弱磁调速。
8、双闭环直流调速系统的起动过程分为电流上升阶段、恒流升速阶段和转速调节三个阶段。
9. 单闭环⽐例控制直流调速系统能够减少稳态速降的实质在于它的⾃动调节作⽤，在于它能随着负载的变化⽽相应的改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降的变化。
⼆、选择题（每题1分，共5分）1、双闭环直流调速系统，ASR 、ACR 均采⽤PI 调节器，其中ACR 所起的作⽤为（D ）。
A 、实现转速⽆静差B 、对负载变化起抗扰作⽤C 、输出限幅值决定电动机允许的最⼤电流D 、对电⽹电压波动起及时抗扰作⽤2、典型I 型系统与典型II 型系统相⽐，（ C ）。
A 、前者跟随性能和抗扰性能均优于后者B 、前者跟随性能和抗扰性能不如后者C 、前者跟随性能好，抗扰性能差D 、前者跟随性能差，抗扰性能好3、转速单闭环调速系统对下列哪些扰动⽆克服能⼒，（ D ）。
A 、电枢电阻B 、负载转矩C 、电⽹电压D 、速度反馈电位器4、下述调节器能消除被控制量稳态误差的为（ C ）。
运动控制系统仿真实验报告——转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真
运动控制系统仿真实验报告——转速、电流反馈控制直流调速系统的仿真双闭环直流调速系统仿真对例题3.8设计的双闭环系统进行设计和仿真分析,仿真时间10s 。
具体要求如下： 在一个由三相零式晶闸管供电的转速、电流双闭环调速系统中，已知电动机的额定数据为：60=N P kW , 220=N U V , 308=N I A , 1000=N n r/min , 电动势系数e C =0.196 V·min/r , 主回路总电阻R =0.18Ω,变换器的放大倍数s K =35。
电磁时间常数l T =0.012s,机电时间常数m T =0.12s,电流反馈滤波时间常数i T 0=0.0025s,转速反馈滤波时间常数n T 0=0.015s 。
额定转速时的给定电压(U n *)N =10V,调节器ASR ，ACR 饱和输出电压U im *=8V,U cm =7.2V 。
系统的静、动态指标为:稳态无静差,调速范围D=10,电流超调量i σ≤5% ,空载起动到额定转速时的转速超调量n σ≤10%。
试求：（1）确定电流反馈系数β(假设起动电流限制在1.3N I 以内)和转速反馈系数α。
（2）试设计电流调节器ACR.和转速调节器ASR 。
（3）在matlab/simulink 仿真平台下搭建系统仿真模型。
给出空载起动到额定转速过程中转速调节器积分部分不限幅与限幅时的仿真波形（包括转速、电流、转速调节器输出、转速调节器积分部分输出），指出空载起动时转速波形的区别，并分析原因。
（4）计算电动机带40%额定负载起动到最低转速时的转速超调量σn 。
并与仿真结果进行对比分析。
（5）估算空载起动到额定转速的时间，并与仿真结果进行对比分析。
（6）在5s 突加40%额定负载，给出转速调节器限幅后的仿真波形（包括转速、电流、转速调节器输出、转速调节器积分部分输出），并对波形变化加以分析。
（一）实验参数某晶闸管供电的双闭环直流调速系统，整流装置采用三相桥式电路，基本数据如下： • 直流电动机：220V ，136A ，1460r/min ，C e=0.132Vmin/r ，允许过载倍数λ=1.5； • 晶闸管装置放大系数：K s=40； • 电枢回路总电阻：R =0.5Ω ； • 时间常数：T i=0.03s ， T m=0.18s ；• 电流反馈系数：β=0.05V/A （≈10V/1.5I N ）。
MT法测速
摘要在控制领域中,经常需要进行各种角度、位移量的测量。
当前，世界上正面临着一场新的技术革命，这场革命的重要基础之一就是测量技术。
测量技术的发展给人类社会和国民经济的各个部门及各个领域带来了巨大的、广泛的、深刻的变化，带动着传统工业和其他新兴产业的更新和变革，是当今人类社会发展的强大动力。
本设计为码盘转速测量系统，用来测量来自外部的不同的转速值。
实现转速的实时测量，显示。
具体应用AT89C51单片机为核心，旋转编码器实时轴转速测量，同时用LCD显示模块显示。
本文从转速测量原理入手，详细阐述了转速测量系统的工作过程，以及硬件电路的设计、显示效果。
本文吸收了硬件软件化的思想，实现了题目要求的功能。
关键词：转速测量，旋转编码器，单片机，LCD显示模块AbstractIn the control field, a variety of angles and displacement measurements often need to be carried out. At present, the world is facing a new technological revolution; one of the most important bases of the revolution is measurement. The development of measurement technology brings extensive，tremendous and profound changes to human society and all sectors of the national economy, changes the traditional industries and other emerging industries, becomes today's strongest driving force for development of human society .The encoder speed measurement system is designed to measure a different speed from the outside values，to achieve real-time speed measurement and display. Specific application use AT80C51 microcontroller as its core, rotary encoder measures real-time shaft speed, in both 8 serial Segment type LCD display module display. In this paper, detailed working process of speed measurement system is started with principle of speed measurement, and hardware circuit design and display. This paper has absorbed the idea of hardware and software to achieve with the subject required functionality.Key words:rotational speed measurement, rotary encoder, microcontroller, LCD display module目录前言 (1)第1章总体设计 (2)1.1转速测量系统的方法 (2)1.1.1 测频法“M法” (2)1.1.2 测周期法“T法” (3)1.1.3 测频测周法“M/T法” (4)1.1.4 转速测量系统中应用的方法 (5)1.2转速测量系统的总体框图 (5)第2章硬件设计 (6)2.1 旋转编码器 (6)2.1.1 增量式编码器 (6)2.1.2 绝对值编码器 (6)2.2 最小系统的设计 (7)2.2.1复位电路 (7)2.2.2 晶振电路 (7)2.3 1602简介 (8)2.3.1 1602的控制原理 (8)2.3.2 1602的基本的读写时序图 (9)第3章软件设计 (11)3.1 主程序初始化 (11)3.2序流程 (11)3.3中断程序流程图 (13)第4章结果仿真 (14)结论 (15)辞谢 (16)主要参考文献 (17)附录 (18)前言在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合, 例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中,常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。
《运动控制系统》教案
其频谱为0至8的连续函数，最高频率九^理论上为无穷大。
因此，难以直接用采样定理来确定系统的采样频率。
在一般情况卞，可以令采样周期T xam几山为控制对象的最小时间常数。
(4 ~ 10)3.1.3微机数字控制系统的输入与输出变量可以是模拟量，也可以是数字量。
1.系统给定系统给定有两种方式：模拟给定和数字给定。
2.状态检测系统运行中的实际状态量，例如转速、电压和电流等，在闭坏控制时，应该反馈给微机，因此必须首先检测出来。
转速检测：模拟和数字两种检测方法，包含了转速的大小和方向。
电流和电压检测：电流和电压检测除了用来构成相应的反馈控制外，还是各种保护和故障诊断信息的来源。
极性转换：由于多数AQ转换电路只是单极性的，必须将双极性的电压信号转换为单极性电压信号，经A/D转换后得到以偏移码表示的数字量送入微机。
但偏移码不能直接参与运算，必须用软件将偏移码变换为原码或补码，然后进行闭环控制。
3.输出变量用开关量直接控制功率器件的通断，也可以用经D/A转换得到的模拟量去控制功率变换器。
随着电机控制专用单片微机的产生，前者逐渐成为主流。
3.2微机数字控制双闭环直流调速系统的硬件和软件微机数字控制的双闭坏直流调速系统结构图，图3-3。
3.2.1微机数字控制双闭环直流调速系统的硬件结构微机数字控制双闭环直流P'VM 调速系统硬件结构，图3-4o1. 主回路三相交流电源经不可控整流器变换为电压恒定的直流电源，再经过直流 PWM 变换器得到可调的直流电压，给直流电动机供电。
2. 检测回路检测回路包括电压、电流、温度和转速检测，其中电压、电流和温度检测 由A/D 转换通道变为数字量送入微机，转速检测用数字测速。
3. 故障综合对电压、电流、温度等信号进行分析比较，若发生故障立即通知微机，以 便及时处理，避免故障进一步扩大。
4. 数字控制器专为电机控制设计的Intel 8X196MC 系列或TMS320X240系列单片微机， 本身都带有AQ 转换器、通用DO 和通信接II,还带有一般微机并不具备的故 障保护、数字测速和PWM 生成功能。
《运动控制系统》课程设计任务书.
《运动控制系统》课程设计任务书一、设计目的与任务课程设计的主要目的是通过设计某直流电机调速系统或交流电机的调速系统或者应用交直流电机的调速的控制系统的设计实践，了解一般电力拖动与控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电力拖动与控制系统设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
二、教学内容及基本要求在接到设计任务书后，按原理设计和工艺设计两方面进行。
1．原理图设计的步骤1)根据要求拟定设计任务。
2)根据电力拖动与控制系统的设计要求设计主电路。
3)根据主电路的控制要求设计控制回路4)要考虑保护环节，如过电压、过电流等的保护。
5)总体检查、修改、补充及完善。
主要内容包括：6)进行必要的参数计算和设计必要的软件控制流程。
7)正确、合理地选择各电器元器件，按规定格式编制元件明细表。
2．工艺设计步骤1)根据电力拖动与控制系统的任务书的设计要求，或者根据运用电力拖动调速等的设计控制对象及工艺的要求，进行分析。
2)选择合适的设计方案，论证设计方案的合理性。
3)根据设计方案设计合适的电力拖动与控制系统的或运用电力拖动调速的控制系统的主电路和控制电路，并画出相应比较相尽得电路图。
4)进行相应的参数进算，包括电子元器件的参数的计算与选取。
5）软件设计至少要包含比较完整的软件设计流程图。
要求学生能独立完成课程设计内容。
达到本科毕业生应具有的基本设计能力。
三、课程教学的特色说明要求学生掌握一定的理论基础知识，同时具备一定的实践设计技能，并且能够电力拖动与控制系统课程中讲授的内容结合实际情况进行系统设计以及编程。
洛阳理工学院运动控制系统课程设计MT法测速讲解
运动控制系统课程设计学号：姓名：日期：2016/6/30M法、T法、M/T法测速单片机程序设计摘要数字测速具有测速精度高、分辨能力强、受器件影响小等优点，被广泛应用于调速高，调速范围大的调速系统和伺服系统。
本设计的数字转速测量是以单片机AT89C52为控制芯片，利用单片机三个定时器的特点，可以使用按键输入来调等参数以及测速方法的选择，以此来增强本设计的适整M法、T法测速法中Z、TC应性，运用转速测量M法、T法、M/T法，通过对光电编码盘输出的脉冲信号测量，获得电动机转速测量，有精度高，范围宽等特点。
测量结果将会显示在LCD1602液晶显示屏上。
关键词：数字测速，单片机，LCD1602，转速，测速法目录第1章绪论 (5)1.1 数字测速方法的原理与应用 (5)1.1.1 M法测速 (5)1.1.2 T法测速 (6)1.1.3 M/T法测速 (6)第2章系统总体设计 (8)第3章硬件设计 (9)3.1 硬件选型 (9)3.1.1 CPU主控模块的选型 (9)3.1.2显示器的选型 (10)3.2 硬件电路设计 (10)3.2.1时钟电路的设计 (10)3.2.2显示电路 (10)3.2.3速度检测电路 (11)3.2.4按键输入电路 (11)3.2.5复位电路 (12)第4章软件设计 (13)4.1 系统流程 (13)4.1.1 主程序流程设计 (13)4.1.2 M法测速程序设计 (14)4.1.3 T法测速程序设计 (15)4.1.4 M/T法测速程序设计 (15)第5章仿真结果 (17)5.1 测速功能仿真测试 (17)5.1.1 建立仿真文件 (17)5.1.2 测速功能测试 (18)5.2 仿真结果分析 (19)结论 (20)参考文献 (21)附录 (22)第1章 绪论1.1 数字测速方法的原理与应用1.1.1 M 法测速在一定时间T C 内测取旋转编码器输出的脉冲个数M 1用以计算这段时间内的转速,称作M 法测速。
《运动控制系统》知识要点[002]
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《运动控制系统》知识要点——— PH.D 戴卫力 CH1 绪论运动控制系统（电力拖动）实现了电能向机械能之间的能量转换。
运动控制系统由电动机、功率放大与变换装置、控制器及相应的传感器等构成。
运动控制系统的基本运动方程: dtdn GD T T L e 3752=- 2GD ：转动惯量，为飞轮矩（2Nm ）n ：转子的机械转速（r/min ）πω260m n = 转矩控制是运动控制的根本问题。
生产机械的负载转矩特性一般分为恒转矩负载、恒功率负载和风机、泵类负载。
恒转矩负载又分为位能性和反抗性负载两种。
前者有重力产生，具有固定的大小和方向。
反抗性恒转矩负载的大小不变，方向始终与转速反向。
恒功率负载的特征是负载转矩与转速成反比，而功率为常数。
即 m LL P T ω=风机、泵类负载的转矩与转速的平方成正比。
闭环控制的直流调速系统 直流调速公式的推想Φ-=e K IR U n Φ=e e K C ① 调节电枢电压U ；② 弱磁（只能弱，升磁会导致磁饱和）；③ 改变电枢回路电阻R属无级调速的为①和②；有级调速的为③；调速范围小的②因此，采用的最多的是①。
CH2 转速反馈控制的直流调速系统2.1 加在直流电机电枢绕组上的直流电源类型：旋转变流机组、静止式可控整流器、PWM 控制变换器抑制电流脉动的措施：1）增加整流电路相数，或采用多重化技术。
2）设置电感量足够大的平波电抗器。
在直流电动机调速系统中串接大电感的作用有：一是平波，即抑制电枢绕组电流脉动；二是使电动机尽量工作在电流连续模式。
V-M 系统电流工作在断续时，有两个显著的特点：一是机械特性变软；二是理想空载转速高。
晶闸管整流器的失控时间Ts ：整流电路输出电压脉动周期的一半。
不可逆PWM 变换器中，加在电机两端的端电压是_____________桥式可逆PWM 变换器的输出平均电压为(2D-1)Us （D 为占空比，D=ton/T ） 调速系统的稳态性能指标：调速范围D ：电动机提供的最高转速max n 和最低转速min n 之比；min max /n n D =注意的是：这里的最高和最低转速是指电动机额定负载时的最高和最低转速。
MT法数字测速
TF2 = 0;//软件清除中断标志
M1 = 0;//如果经历了60多ms才中断，也就是说没有收到脉冲
//我将定时器设置为60多ms溢出
//表明电机已经停止转动，M1.x直接清零
Count = -1;//清计数标志
}
}
M/T法数字测速
旋转设备测量转速，一般需要首先产生频率与转速成正比的脉冲信号，然后测量脉冲信号的频率，进而计算出实际转速。这样，测量转速就有三种方式：
1、M法：在单位时间内对脉冲个数进行计数，然后换算成转速值的方式
2、T法：对单个脉冲的周期进行测量，然后换算成转速值的方式
3、M/T：结合上述两种方式，测量若干个脉冲的周期的和，然后换算成转速值的方式
{
static xdata int8 Count=-1;
if(EXF2)
{
EXF2=0;//软件清除中断标志
Count++;//旋转编码器脉冲计数
if( Count == 0 )
T2 = T2 - RCAP2;
//下面这一段是MT法的关键。其出口条件就是MT法的条件
else if( Count >= MAX_PULSE_COUNT || RCAP2H > MAX_TIME_COUNT )
//使用T法测速，M1为捕捉到的脉冲数，M2为两个脉冲之间的高频脉冲数
//在本程序中，该脉冲是计数器T3的计数脉冲，即系统时钟11.0592MHz
static xdata uint8 M1; //旋转编码器脉冲计数
static xdata uint16 M2, Speed; //高频脉冲计数，速度
void Timer2_Interrupt(void)
当然，上述方式各有优缺点，适合在不同的场合使用。我个人比较喜欢第三种。
mt法测速原理
mt法测速原理1. 引言在现代工业领域，测量和监控速度是非常重要的任务。
特别是在机械工程、交通管理和自动化领域，对于准确测量平均速度、瞬时速度以及加速度的需求越来越高。
而mt法（Microsecond Timing法）就是一种常用的测速方法，它基于微秒级的时间测量原理，能够提供高精度的速度测量结果。
2. mt法测速原理mt法测速原理基于光学传感器和计时器的协同工作。
通常，mt法使用一种被称为“测速卡”的装置，其中包括一个光电传感器和一个计时器。
具体的测速步骤如下：2.1 光电传感器的安装：在测速对象的路径上安装一个光电传感器。
光电传感器通常由一个发射器和一个接收器组成，通过检测目标物体通过时的光线遮挡来触发计时器。
2.2 计时器的设置：设置计时器的初始状态为零，准备开始测速。
计时器通常是在微秒级别上工作，以确保测量结果的高精度。
2.3 测速过程：当目标物体经过光电传感器时，光线被遮挡，触发计时器开始计时。
当目标物体通过光电传感器后，光线重新恢复，计时器停止计时。
计时器将记录下两个时间戳：目标物体通过光电传感器时的时间和目标物体通过后的时间。
2.4 速度计算：通过对两个时间戳的差值进行计算，可以确定目标物体通过测速区域所花费的时间。
将时间差除以目标物体所经过的距离，就可以得到平均速度或瞬时速度的测量结果。
3. mt法的优势和应用mt法作为一种高精度的测速方法，在各个领域都有广泛的应用。
以下是mt法的几个主要优势：3.1 高精度：mt法使用微秒级的时间测量，能够提供非常准确的速度测量结果。
这对于一些对速度测量要求较高的应用非常重要，比如高速运动物体的测速或者自动化生产线的速度监测。
3.2 快速响应：由于mt法测量时间的精度非常高，它能够快速响应目标物体通过的速度变化。
这使得mt法非常适合对瞬时速度进行测量，以及对快速运动物体进行跟踪和测速。
3.3 灵活性：mt法的装置相对简单，可以根据具体应用的需求进行定制和调整。
洛阳理工学院运动控制系统课程设计MT法测速
运动控制系统课程设计学号：姓名：日期：2016/6/30M法、T法、M/T法测速单片机程序设计摘要数字测速具有测速精度高、分辨能力强、受器件影响小等优点，被广泛应用于调速高，调速范围大的调速系统和伺服系统。
本设计的数字转速测量是以单片机AT89C52为控制芯片，利用单片机三个定时器的特点，可以使用按键输入来调等参数以及测速方法的选择，以此来增强本设计的适整M法、T法测速法中Z、TC应性，运用转速测量M法、T法、M/T法，通过对光电编码盘输出的脉冲信号测量，获得电动机转速测量，有精度高，范围宽等特点。
测量结果将会显示在LCD1602液晶显示屏上。
关键词：数字测速，单片机，LCD1602，转速，测速法目录第1章绪论 (5)1.1 数字测速方法的原理与应用 (5)1.1.1 M法测速 (5)1.1.2 T法测速 (6)1.1.3 M/T法测速 (6)第2章系统总体设计 (8)第3章硬件设计 (9)3.1 硬件选型 (9)3.1.1 CPU主控模块的选型 (9)3.1.2显示器的选型 (10)3.2 硬件电路设计 (10)3.2.1时钟电路的设计 (10)3.2.2显示电路 (10)3.2.3速度检测电路 (11)3.2.4按键输入电路 (11)3.2.5复位电路 (12)第4章软件设计 (13)4.1 系统流程 (13)4.1.1 主程序流程设计 (13)4.1.2 M法测速程序设计 (14)4.1.3 T法测速程序设计 (15)4.1.4 M/T法测速程序设计 (15)第5章仿真结果 (17)5.1 测速功能仿真测试 (17)5.1.1 建立仿真文件 (17)5.1.2 测速功能测试 (18)5.2 仿真结果分析 (19)结论 (20)参考文献 (21)附录 (22)第1章 绪论1.1 数字测速方法的原理与应用1.1.1 M 法测速在一定时间T C 内测取旋转编码器输出的脉冲个数M 1用以计算这段时间内的转速,称作M 法测速。
mt法测速课程设计
m t法测速课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解m t法测速的基本原理，掌握相关物理概念，如平均速度、瞬时速度和时间间隔。
2. 学生能运用m t法进行物体运动速度的测量，并准确计算出速度值。
3. 学生了解m t法在现实生活中的应用，理解其在科学研究和工程技术中的重要性。
技能目标：1. 学生掌握使用m t法测速的实验操作步骤，具备独立完成实验的能力。
2. 学生能够运用数学知识对实验数据进行处理和分析，提高解决问题的能力。
3. 学生能够通过团队合作，共同完成实验任务，培养沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对物理学科产生浓厚兴趣，增强学习物理的自信心。
2. 学生认识到科学技术在生活中的应用，培养创新意识和科学精神。
3. 学生通过实验探究，培养严谨、实事求是的态度，提高批判性思维能力。
本课程针对初中物理学科，结合学生年级特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手操作能力和科学素养。
课程目标具体、可衡量，有助于学生和教师在教学过程中明确预期成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，结合教材内容进行选择和组织，主要包括以下部分：1. m t法测速基本原理：介绍平均速度、瞬时速度和时间间隔的概念，阐述m t法测速的物理原理。
2. 实验器材与操作：讲解实验所需器材及其使用方法，指导学生进行m t法测速实验操作，包括测量物体运动距离和时间。
3. 数据处理与分析：教授如何将实验数据整理成表格，运用数学知识进行数据处理，计算物体运动速度。
4. m t法在实际应用：介绍m t法在科学研究、工程技术等领域的应用，激发学生学习兴趣。
5. 教学案例解析：分析教材中的典型例题，引导学生运用所学知识解决实际问题。
教学内容安排与进度：第一课时：m t法测速基本原理及实验器材介绍第二课时：m t法测速实验操作及数据处理第三课时：m t法在实际应用及教学案例解析本章节教学内容具有科学性和系统性，旨在帮助学生扎实掌握m t法测速的相关知识，培养实验操作能力和数据分析能力。
电力拖动自动控制系统-运动控制系统期末试卷附答案共6套
第 3 页 ( 共 4 页 )五、（12分）在转速、电流双闭环直流调速系统中，突加转速给定时，起动过程可分为三个阶段，论述在不同的阶段内，转速和电流的变化规律及两个调节器的作用；并在下图中画出转速、电流的过渡过程曲线。
tn 0 0IdI dLn* Idm六、（20分））有一转速、电流双闭环调速系统,已知电动机参数为：P N =5.5kw ，U N =220V ，I N =28A ，n N =1460 r/min ，电枢回路电阻Ra=0.8Ω,允许电流过载倍数λ=1.6，电磁时间常数T l =0.048s ，机电时间常数T m =0.185s ，主电路采用三相桥式整流电路，触发整流环节的放大倍数Ks=35，整流电装置内阻R rec =1.3Ω，平均失控时间常数T s =0.0017s,ASR 和ACR 均采用PI 调节器，最大输入、输出电压均为8V ，电流反馈滤波时间常数T oi =0.002s ，转速反馈滤波时间常数T on =0.015s 。
电流调节器已按典型I 型系统中KT=0.25设计好，电流环的静动态指标均已满足要求。
现要求转速稳态无静差，且电动机空载起动到额定转速时的超调量10%n σ≤ （1）计算电流反馈系数β，转速反馈系数α；（4分） （2）画出待设计转速环动态结构图；（6分） （3）拟将转速环设计成典型II 型系统，请设计转速调节器，并校核近似条件；（6分） （4）请校核转速超调量%n σ。
（4分）（计算时小数点后保留三位，若数值较小，应保留三位有效位） 附1：典型二型系统抗扰性能指标与参数的关系： h3 4 5 6 7 8 b mac C C /∆72.2%77.5%81.2%84.0%86.3%88.1%附2：转速、电流双闭环系统动态结构图：大学 ～ 学年 春季学期试卷 课程名： 运动控制（一） 课程号： 学分： 3 应试人声明： 我保证遵守《大学学生手册》中的《大学考场规则》，如有考试违纪、作弊行为，愿意接受《大学学生考试违纪、作弊行为界定及处分规定》的纪律处分。
《运动控制系统》期末复习资料
第1章绪论1.什么是运动控制? 电力传动又称电力拖动，是以电动机作为原动机驱动生产机械的系统的总称。
运动控制系统是将电能转变为机械能的装置，用以实现生产机械按人们期望的要求运行，以满足生产工艺及其它应用的要求。
2.运动控制系统的组成：现代运动控制技术是以电动机为控制对象，以计算机和其它电子装置为控制手段，以电力电子装置为弱电控制强电的纽带，以自动控制理论和信息处理理论为理论基础，以计算机数字仿真或计算机辅助设计为研究和开发的工具。
3.运动控制系统的基本运动方程式：第2章转速反馈控制的直流调速系统1.晶闸管-电动机（V-M ）系统的组成：纯滞后环节，一阶惯性环节。
2.V-M 系统的主要问题：由于电流波形的脉动，可能出现电流连续和断续两种情况。
3.稳态性能指标：调速范围D 和静差率s 。
D =??(1-??)，额定速降??，D =????，s =????04.闭环控制系统的动态特性；静态特性、结构图？5.反馈控制规律和闭环调速系统的几个实际问题，积分控制规律和比例积分控制规律。
积分控制规律：t 0n cd 1tU U 比例积分控制规律：稳态精度高，动态响应快6.有静差、无静差的主要区别：比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状；而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。
比例积分放大器的结构：PI 调节器7.数字测速方法：M 法测速、T 法测速、M/T 法测速。
8.电流截止负反馈的原理：采用某种方法，当电流大到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流，而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。
电流截止负反馈的实现方法：引入比较电压，构成电流截止负反馈环节9.脉宽调制：利用电力电子开关的导通与关断，将直流电压变成连续可变的电压，并通过控制脉冲宽度或周期达到变压变频的目的。
10.直流蓄电池供电的电流可反向的两象限直流斩波调速系统,已知:电源电压Us=300V,斩波器占空比为30%,电动机反电动势E=100V,在电机侧看,回路的总电阻R=1Ω。
MT法测速解读
摘要在控制领域中,经常需要进行各种角度、位移量的测量。
当前，世界上正面临着一场新的技术革命，这场革命的重要基础之一就是测量技术。
测量技术的发展给人类社会和国民经济的各个部门及各个领域带来了巨大的、广泛的、深刻的变化，带动着传统工业和其他新兴产业的更新和变革，是当今人类社会发展的强大动力。
本设计为码盘转速测量系统，用来测量来自外部的不同的转速值。
实现转速的实时测量，显示。
具体应用AT89C51单片机为核心，旋转编码器实时轴转速测量，同时用LCD显示模块显示。
本文从转速测量原理入手，详细阐述了转速测量系统的工作过程，以及硬件电路的设计、显示效果。
本文吸收了硬件软件化的思想，实现了题目要求的功能。
关键词：转速测量，旋转编码器，单片机，LCD显示模块AbstractIn the control field, a variety of angles and displacement measurements often need to be carried out. At present, the world is facing a new technological revolution; one of the most important bases of the revolution is measurement. The development of measurement technology brings extensive，tremendous and profound changes to human society and all sectors of the national economy, changes the traditional industries and other emerging industries, becomes today's strongest driving force for development of human society .The encoder speed measurement system is designed to measure a different speed from the outside values，to achieve real-time speed measurement and display. Specific application use AT80C51 microcontroller as its core, rotary encoder measures real-time shaft speed, in both 8 serial Segment type LCD display module display. In this paper, detailed working process of speed measurement system is started with principle of speed measurement, and hardware circuit design and display. This paper has absorbed the idea of hardware and software to achieve with the subject required functionality.Key words:rotational speed measurement, rotary encoder, microcontroller, LCD display module目录前言 (1)第1章总体设计 (2)1.1转速测量系统的方法 (2)1.1.1 测频法“M法” (2)1.1.2 测周期法“T法” (3)1.1.3 测频测周法“M/T法” (4)1.1.4 转速测量系统中应用的方法 (5)1.2转速测量系统的总体框图 (5)第2章硬件设计 (6)2.1 旋转编码器 (6)2.1.1 增量式编码器 (6)2.1.2 绝对值编码器 (6)2.2 最小系统的设计 (7)2.2.1复位电路 (7)2.2.2 晶振电路 (7)2.3 1602简介 (8)2.3.1 1602的控制原理 (8)2.3.2 1602的基本的读写时序图 (9)第3章软件设计 (11)3.1 主程序初始化 (11)3.2序流程 (11)3.3中断程序流程图 (13)第4章结果仿真 (14)结论 (15)辞谢 (16)主要参考文献 (17)附录 (18)前言在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合, 例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中,常需要分时或连续测量和显示其转速及瞬时转速。
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运动控制系统课程设计学号：姓名：日期：2016/6/30M法、T法、M/T法测速单片机程序设计摘要数字测速具有测速精度高、分辨能力强、受器件影响小等优点，被广泛应用于调速高，调速范围大的调速系统和伺服系统。
本设计的数字转速测量是以单片机AT89C52为控制芯片，利用单片机三个定时器的特点，可以使用按键输入来调等参数以及测速方法的选择，以此来增强本设计的适整M法、T法测速法中Z、TC应性，运用转速测量M法、T法、M/T法，通过对光电编码盘输出的脉冲信号测量，获得电动机转速测量，有精度高，范围宽等特点。
测量结果将会显示在LCD1602液晶显示屏上。
关键词：数字测速，单片机，LCD1602，转速，测速法目录第1章绪论 (5)1.1 数字测速方法的原理与应用 (5)1.1.1 M法测速 (5)1.1.2 T法测速 (6)1.1.3 M/T法测速 (6)第2章系统总体设计 (8)第3章硬件设计 (9)3.1 硬件选型 (9)3.1.1 CPU主控模块的选型 (9)3.1.2显示器的选型 (10)3.2 硬件电路设计 (10)3.2.1时钟电路的设计 (10)3.2.2显示电路 (10)3.2.3速度检测电路 (11)3.2.4按键输入电路 (11)3.2.5复位电路 (12)第4章软件设计 (13)4.1 系统流程 (13)4.1.1 主程序流程设计 (13)4.1.2 M法测速程序设计 (14)4.1.3 T法测速程序设计 (15)4.1.4 M/T法测速程序设计 (15)第5章仿真结果 (17)5.1 测速功能仿真测试 (17)5.1.1 建立仿真文件 (17)5.1.2 测速功能测试 (18)5.2 仿真结果分析 (19)结论 (20)参考文献 (21)附录 (22)第1章 绪论1.1 数字测速方法的原理与应用1.1.1 M 法测速在一定时间T C 内测取旋转编码器输出的脉冲个数M 1用以计算这段时间内的转速,称作M 法测速。
把M 1除以T C 就可得到旋转编码器输出脉冲的频率f 1=M 1/T C ，所以又称为频率法。
M 法是测量单位时间内的脉数换算成频率，因存在测量时间内首尾的半个脉冲问题，可能会有2个脉的误差。
速度较低时，因测量时间内的脉冲数变少，误差所占的比例会变大，所以M 法宜测量高速。
如要降低测量的速度下限，可以提高编码器线数或加大测量的单位时间，使用一次采集的脉冲数尽可能多。
计算公式为：c160ZT M n =时钟Z = 倍频系数 x 编码器光栅数。
M 法测速的分辨率： c c 1c 16060)1(60ZT ZT M ZT M Q =-+=M 法测速误差率：%1001%10060 )1(60 601c 1c 1c 1max⨯=⨯-=M ZT M ZT M ZT M δ 在上式中，Z 和T C 均为常值，因此转速 n 正比于脉冲个数。
高速时M 1大，量化误差较小，随着转速的降低误差增大。
所以，M 法测速只适用于高速段。
1.1.2 T 法测速T 法测速是测出旋转编码器两个输出脉冲之间的间隔时间来计算转速，它又成为周期法测速。
T 法是测量两个脉冲之间的时间换算成周期，从而得到频率。
因存在半个时间单位的问题，可能会有1个时间单位的误差。
速度较高时，测得的周期较小，误差所占的比例变大，所以T 法宜测量低速。
如要增加速度测量的上限，可以减小编码器的脉冲数，或使用更小更精确的计时单位，使一次测量的时间值尽可能大。
计算公式为：2060ZM f n =T 法测速的分辨率： )1(6060)1(602202020-=--=M ZM f ZM f M Z f Q Ｔ法测速误差率： %10011%10060 60 )1(602202020max ⨯-=⨯-=M ZM f ZM f M Z f δ 低速时，编码器相邻脉冲间隔时间长，测得的高频时钟脉冲个数M 2多，所以误差率小，测速精度高，故T 法测速适用于低速段。
1.1.3 M/T 法测速在M 法测速中，随着电动机的转速的降低，计数值M 1减少，测速装置的分辨能力变差，测速误差增大。
如果速度过低，M 1将小于1，测速装置便不能正常工作。
T 法测速正好相反，随着电动机转速的增加，计算值M 2减小，测速装置的分辨能力越来越差。
综合这两种测速方法的特点，产生了M/T 法测速。
它无论在高速还是在低速时都具有较高的分辨力和检测精度。
M/T 法采用三个定时/计数器，同时对输入脉冲、高频脉冲、及预设的定时时间进行定时和计数，M 1反映转角，M 2反映测速的准却时间，通过计算可得转速值n。
该法在高速及低速时都具有相对较高的精度。
测速时间T d由脉冲发生器脉冲来同步，即T d等于M1个脉冲周期。
由图1-1可见，从a点开始，计数器对M1和M2计数，到达b点，预定的测速时间时，单片机发出停止计数指令，因为T C不一定正好等于整数个脉冲发生器脉冲周期，所以，计数器仍然对高频脉冲继续计数，到达C点时，脉冲发生器脉冲的上升沿使计数器停止，这样M2就代表了M1个脉冲在周期时间。
转速角可表示为：检测周期可写成：综合二式可求出被测得转速为：n—转速值，单位：（转/分）；f0—晶体震荡频率，单位：HZ；M1—输入脉冲数，反映转角；M2—时基脉冲数。
图1-1 M/T法定时/计数测量第2章系统总体设计设计一个基于51单片机的光电编码器测测速。
设计一个电路来实现光电编码器测量；利用单片机内部精确到微妙的定时计数器来实现一个周期的时间来统计脉冲数；P0和P2口控制1602液晶显示转速；利用复位按键功能来实现复位操作。
由于定时器工作模式2是八位，可装入的值太小，每进行一个周期的脉冲统计需要进入5000次定时器中断，由于进入中断的次数太多，所以很容易出现在低八位装满本应触发而程序还在中断子程序中运行，而无法触发中断的情况，所以不采用工作模式2。
工作模式0只需要进入定时中断1000次就可以进行一个周期的脉冲统计，所以选择功能模式0。
用纯软件计数虽然电路简单，但是计数速度慢，难以满足实时性要求，而且容易出错。
我们可以用单片机内部的计数器来实现加减计数。
单片机片内有两个16位定时计数器都可以用来脉冲计数，用两个外部中断来检测正反转，避免了每一个脉冲都要进行高低电平检测的步骤。
转速测量系统的总体设计框图如图2-1所示。
图2-1总体设计框图第3章硬件设计3.1 硬件选型3.1.1 CPU主控模块的选型AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，2个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。
另外可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35MHz，6T/12T可选。
AT89C52RC-40C-PQFP图3-1单片机原理图3.1.2显示器的选型本设计的显示部分使用的是液晶显示器LCD1602，该显示器只能显示英文字母和数字，所以参数的说明都用英语意思或是符号代替。
屏幕上会显示参数、模式以及计算后的速度。
3.2 硬件电路设计3.2.1时钟电路的设计STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD 和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。
时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。
在RXD和TXD引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。
定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。
晶体振荡频率可以在1.2～12MHz之间选择，电容值在5～30pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。
其电路图3-2如下所示：图3-2时钟电路图3.2.2显示电路显示电路原理图如图3-3所示。
图3-3显示电路原理图3.2.3速度检测电路光电编码器是开漏输出，所以在和单片机连接时需要加上拉电阻。
编码器输出端连接到51单片机外部中断0引脚上所以就可以在每次接收到脉冲时就能触发外部中断，电路如图3-4所示。
图3-4 速度检测电路原理图3.2.4按键输入电路按键输入负责调整测速模式和改变参数的值，一个按键是“确认”按键，一个是“加”按键,在模式选择时为T法选择键；另一个是“减”按键, 在模式选择时为M法选择键。
在调整参数的时候，也是根据“减”“加”调整参数。
其电路图如图3-5所示图3-5按键输入电路图3.2.5复位电路复位电路是指单片机的初始化操作。
单片机启动运行时都需要先复位，其作用是使CPU和系统中其他的部件处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
因而，复位是个很重要的操作方式。
但单片机本身不能自动进行复位的，必须配合相应的外部电路才能实现复位功能。
复位电路的基本功能是：系统上电时提供复位信号，直至系统电源稳定后，撤销复位信号。
为可靠期间，电源稳定后还需经历一定延时才撤销复位信号，以防电源开关或电源插头分—合过程中引起抖动而影响复位。
复位电路如图3-6所示：图3-6复位电路第4章软件设计4.1 系统流程4.1.1 主程序流程设计本设计程序运行时，通过按键输入首先来选择测速方法，然后设定测速法中T和Z等参数。
主程序流程图如图4-1所示。
图4-1 主程序流程图4.1.2 M法测速程序设计选择M法测速模式后，打开外部中断0，同时开启定时器0开始一定时间的定时，外部中断开始计数脉冲个数。
当定时间到的时候关闭外部中断和定时器，读取外部中断计数的个数并计算速度。
M法测速程序流程如图 4-2所示。
图4-2 M法测速流程图4.1.3 T法测速程序设计程序初始化完成后选择T法测速模式，只打开外部中断0，当外部中断检测到脉冲的第一个跳变时打开定时器0的中断开始计时。
当外部中断检测到第二个跳变是关闭外部中断0和定时器并读取计时的时间值。
图4-3T法测速程序流程图：图4-3 T法测速流程图4.1.4 M/T法测速程序设计M/T法测速程序设计如图4-4所示。
图4-4 M/T法测速流程图第5章仿真结果5.1 测速功能仿真测试电路仿真采用Proteus软件，Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。