直流电动机转速控制系统设计任务书
电流转速单闭环直流调速系统任务书
课 程 设 计 任 务 书1．本次课程设计应达到的目的：为了提高直流调速系统的动态、静态性能，通常采用闭环控制系统。
而在对调速 指标要求不高的场合，采用转速中闭环即可。
闭环系统较之开环系统能自动侦测把输 出信号的一部分拉回 l 到输入端，与输入信号相比较，其差值作为实际的输入信号；能 自动调节输入量，能提高系统稳定性。
在对调速系统性能有较高要求的领域常利用直 流电动机，但直流电动机开环系统稳定性不能够满足要求，可利用转速单闭环提高稳 态精度，而采用比例调节器的负反馈调速系统仍是有静差的，为了消除系统静差，可 采用积分调节器代替比例调节器2．本课程设计课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术参数、设 计要求等） 学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所 ：学的理论知识，进行液体混合装置控制原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创 新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。
主要内容包括：电机选择直流电动机。
与交流电动机相比，起优点在于：调速性能好， 调速范围宽，采用电子控制下，能充分适应各种机械负载特性的需要。
本选取直流电动机的型号。
其额定数据如下：PN=10kw Ra=0.5Ω 主回路总电阻：R=1Ω UN=220v IdN=55A nN=1000rpm系统运动部分：飞轮矩 GD2=10Nm2电枢回路总电感量：要求在主回路电流为额定值 10﹪时，电流仍连续 生产机械：D=10 s≤5﹪ 测速发电机：PNc=23.1kw UNc=110v IdN=0.21A Ks=44 nNc=1900rpm晶闸管整流装置：二次线电压 E2l=230v课 程 设 计 任 务 书3．对本课程设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论 文)、图纸、实物样品等〕 ： 1、 熟悉、分解设计任务，查找资料熟悉相关电器元件的用法； 2、画出电路图，写出控制电路的工作原理； 3、安装、试机； 4、撰写设计报告、调试报告、设计心得体会。
任务书-小功率直流电动机调速系统设计
本科毕业论文（设计）工作记录及成绩评定册（理工类）论文题目小功率直流电动机调速系统设计学生姓名学号所在学院控制工程学院专业电气工程及其自动化班级电气2008级班指导教师伍瑾斐（讲师）二零一一年六月成都信息工程学院教务处制使用说明一、此册中各项内容为学校对本科毕业论文（设计）的工作和成绩评定记录，请各环节记录人按指定格式认真填写；二、指导教师、评阅教师、答辩小组记分均为百分制（无小数点，四舍五入），学院答辩委员会成绩为五级制（优(>=90)、良(>=80、<90)、中(>=70、<80)、合格(>=60、〈70)、不合格(<60)）；三、参加二辩的学生，根据学生具体情况，由各教学单位选择所需表格填写（表格包括指导教师、评阅教师、答辩小组评阅表）并附于最后；四、本科毕业论文（设计）工作完成后，由各学院办公室组织将论文（设计）和此册等资料装入专用档案袋中，放入学院资料室保存。
本科毕业论文（设计）任务书题目小功率直流电动机调速系统设计题目来源□科研项目□生产实践□自选题目■其他题目类型□理论研究□科学实验■设计开发□其他选题背景及目的直流电机调速系统最常用的方式是调节电枢电压达到调速目的，其核心技术是脉宽调制技术（Pulse Width Modulation），因其工作方式是控制驱动器件工作在开关模式，使输出平均电压与占空比成正比，可以达到近似线性输出，所以相比传统的电枢回路串电阻调速方式具有无极调速和节能高效的优点。
在现代化的各种电气传动设备中，小功率直流电机应用相当广泛，对其节能和高精度要求则更为严格，需要有性能优良的调速系统与其配合工作。
采用PWM控制技术构成的无级调速系统，起停时对直流系统无冲击，并且具有启动功耗小、运行稳定等特点。
因此，对基于PWM的小功率直流电机调速系统进行设计具有较好的实用性。
工作任务及要求主要工作内容包括：1、PWM调速系统方案简述；2、主电路元器件选型，绘制相应电路图；3、驱动电路和控制电路设计，绘制出总电路原理图；4、编写软件，实现电机的速度控制；5、设计PCB电路板，制作出本设计实物；6、测试调速效果并对结果进行分析；7、提出设计方案改进意见。
直流电动机转速控制系统设计报告
电子电气工程系直流电机转速控制系统的设计报告专业：自动化班级： 10自动化学号： 201095034041姓名：薛晶晶指导教师：胡皓时间： 2013年6月29目录一.设计目的二.直流电机转速控制设计任务2.1 设计内容2.2 设计要求三.总体设计方案3.1 设计思想3.2 系统框图四.硬件设计4.1 控制器4.2 电机速度采集电路设计4.2.1 方案论证4.2.2 方案设计4.3 电机驱动电路设计4.3.1 方案论证和设计4.3.2 主要芯片介绍4.4电机逻辑控制部分的设计4.5 电源设计五.软件设计5.1 PID算法5.2 软件流程图六.测量结果和误差分析一设计目的1.编制程序，将直流电机的运转状态在LCD上显示出来。
2.掌握直流电机的驱动原理。
3.了解直流电机调速的方法，了解直流电机的工作原理。
掌握PID算法及PWM控制技术。
4.学会直流电机驱动程序的设计。
5.进一布提高单片机使用系统的设计和调试水平。
二直流电机转速控制设计任务2.1 设计内容：掌握直流电机控制系统的硬件设计方法和直流电机转速调节。
学会编制直流电机驱动程序的软件设计方法。
通过PWM脉宽调制来达到调节直流电机转速的目的。
遥控键盘实现电机的启动、停止、加速、减速、反转的控制，并在LCD上显示电机运行的当前状态。
2.2 设计要求：设计出电路原理图，说明工作原理，编写程。
序及程序流程图。
三总体设计方案3.1设计思想：主要由电机驱动电路、电机速度采集电路、电机、遥控键盘、NOKIA5110、单片机（msp430）组成。
电机速度采集电路反映机械转速的高低，单片机msp430是该系统的核心部分，一方面负责计算电机的转速，另一方面将计算得到的转速和设定转速相比较，经过计算处理，得到相应的控制信号，并将该信号输入到电机驱动电路从而控制电机转速。
通过键盘可以设定工作模式（通过输入设定转速，单片机自动控制电机转速，使其接近设定值）设定转速。
由单片机检测哪一个按键按下，实现设定值的修改，并通过NOKIA5110实时显示设定值以及测的转速。
【设计】自动控制系统课程设计转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真
【关键字】设计东北大学秦皇岛分校控制工程学院《自动控制系统》课程设计设计题目：转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真学生：张海松专业：自动化班级学号：指导教师：王立夫设计时间：2012年6月27日东北大学秦皇岛分校控制工程学院《自动控制系统》课程设计任务书专业：自动化班级：509 学生姓名：设计题目：转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真一、设计实验条件实验设备：PC机二、设计任务直流电机额定电压，额定电枢电流，额定转速，电枢回路总电阻，电感，励磁电阻，励磁电感，互感，，允许过载倍数。
晶闸管装置放大系数：，时间常数：，设计要求：对转速环进行设计，并用Matlab仿真分析其设计结果。
目录绪论--------------------------------------------------------------------------------11.转速单闭环调速系统设计意义-----------------------------12.原系统的动态结构图及稳定性的分析-----------------------22.1 转速负反应单闭环控制系统组成-----------------------22.2 转速负反应单闭环控制系统的工作原理-----------------33.调节器的选择及设计-------------------------------------33.1调节器的选择- --------------------------------------33.2 PI调节器的设计--- ---------------------------------44.Mat lab仿真及结果分析----------------------------------74.1 simulink实现上述直流电机模型-----------------------74.2 参数设置并进行仿真---------------------------------74.3结果分析--------------------------------- ---------155.课设中遇到的问题--------------------------------------166.结束语- ---------------------------------------------17参考文献- ---------------------------------------------17转速单闭环直流电机调速系统设计与仿真绪论直流电动机由于调速性能好，启动、制动和过载转矩大，便于控制等特点，是许多高性能要求的生产机械的理想电动机。
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。
任务书1-直流电机调速控制系统设计
（2）程序流程图及程序清单；
主要参考文献：（由指导老师选定）
（1）胡汉才．单片机原理及其应用．清华大学出版社
（2）何立民主．单片机应用文集．北京航空航天大学出版社
（3）李鸿主．单片机原理及其应用．湖南大学出版社
（4）自动化教研室．单片机原理实验指导书．
同组设计者：
注：1、此任务书应由指导教师填写。
长沙理工大学
课程设计（论文）任务书
课程：单片机课程设计
题目：直流电机调速控制系统设计
电气与信息工程学院电力系统及其自动源自专业09-1班任务起止日期：2012年6月11日至2012年6月22日
学生姓名学号______________
指导教师叶青王玉凤
教研室主任____________年月日审查
院长(系主任)__年月日批准
2、此任务书必须在课程设计开始前下达给学生。
学生送交成果日期
学生签名
课题内容及要求：
1、设计的任务及步骤：
（1）方案比较，确定论文采用的方案；
（2）硬件电路设计：利用单片机及其外围电路设计直流电机调速控制系统；
设置键盘或数字开关，改变脉冲的占空比，使电机转速由高到低、由低到高变化；
能控制电机作正、反转运行；
设计电机转速的采样显示电路，用3位数码管显示器显示电机的转速以作为调速的依据。
（3）软件部分设计：编制程序完成相应的任务。
（4）调试过程及系统性能分析；
（5）按要求撰写课程设计报告书。
2、内容要求：
（1）课程设计论文原理正确，概念清楚；
（2）提供必要的理论分析和计算；
（3）介绍系统的工作原理及过程；
（4）文字要通顺，书写要工整，设计图纸必须符合规范。
《电机拖动与运动控制综合设计》任务书
转速、电流反馈控制的直流调速系统设计一、系统基本参数转速、电流反馈控制直流调速系统采用晶闸管三相桥式整流装置供电，其基本参数如下：直流电动机额定转速n N = 1200 r/min，额定电压U N = 220V，额定电流I N = 180A，电动势系数C e = 0.196V·min/r，电流允许过载倍数λ=1.25；电动机电枢电阻R a = 0.2Ω，回路总电感L = 20 mH；晶闸管整流装置放大倍数K s = 36；电枢回路总电阻R = 0.6 Ω；机电时间常数T m = 0.22 s；额定转速时的给定电压U n* = 10V；转速调节器和电流调节器的输出限幅值为10V。
二、系统设计要求和内容1、要求转速、电流反馈控制直流调速系统稳态无静差，电流环的超调量σ≤5%，i系统从空载起动到额定转速时的转速超调量σ≤10%；n2、设计出转速、电流反馈控制直流调速系统的结构原理图，并分析转速、电流反馈控制直流调速系统的工作原理；3、采用工程设计方法分别设计双闭环直流调速系统中转速环和电流环调节器的结构，并利用相关方法和原理，结合给定的系统参数计算出各参数值，然后进行调节器中相关电阻、电容等元器件选型；4、要求利用Protel 99等软件分别画出基于运算放大器、电阻和电容等元器件实现的转速、电流调节器的模拟电路原理图；5、双闭环直流调速系统的结构和参数设计完后，在MATLAB 的Simulink 中建立相应的模型进行仿真实验，记录相应的仿真曲线和实验数据，并分析相关的实验数据，给出相应的结论，验证设计的系统是否满足要求；6、撰写一份设计报告，要求结构合理、格式规范、内容详实、条理清晰、论证充分，具体格式可参考仲恺农业工程学院毕业设计论文要求；7、严禁抄袭，若发现课程设计或者设计报告中存在抄袭，则一律按不及格处理；8、调节器的工程设计方法请参考《运动控制系统》教材《电力拖动自动控制系统——运动控制系统》P79中3.3.3节内容进行相关的设计。
自动化专业毕业设计任务书
自动化专业毕业设计任务书自动化专业毕业设计任务书指导教师：刘新宇一、设计题目：双闭环直流调速系统转速、电流调节器的设计与仿真二、设计要求：设计一转速电流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：1.直流电动机：220V，136A，1460r/min，C e=0.132V.min/r，允许过载倍数λ=1.5；2.晶闸管放大系数K s=40；3.电枢回路总电阻R=0.5Ω；4.时间常数T l=0.03s，T m=0.18s；5.电流反馈系数β=0.05V/A；6.转速反馈系数α=0.007V.min/r。
设计要求：1.设计电流调节器，要求电流超调量σi≤5%；2.设计转速调节器，要求转速无静差，空载启动到额定转速时的转速超调量σn≤10%；3.用Matlab建立所设计的调节器的仿真模型。
三、设计任务1．速度调节器的设计；2．电流调节器设计；3．转速、电流调节器仿真模型的建立。
四、设计完成提交技术资料1．毕业设计论文要求字数为10000—15000字，论文格式参照华北水利水电学院关于本科毕业设计论文格式要求；2．系统电气原理图，要求用0#图纸（按国标要求绘制）；3．各部分环节的工作原理及调试故障分析及排除方法；4．毕业设计论文内插图必须用电脑制作；五、时间分配：设计总时间为16周，其中毕业实习和资料采集四周，理论设计、分析计算及仿真6周，实际参数调试3周，写说明书2周，毕业答辩一周。
六、设计参考书1．电子技术基础；2．电力电子技术；3．电力拖动自动控制系统；4．自动控制原理；5．电子元件手册；6．Matlab/Simulink与控制系统仿真。
自动化专业毕业设计任务书指导教师：刘新宇一、设计题目：变电站主断路故障预警与检测系统二、设计要求：1．设计一变电站主断路故障预警与检测系统，对断路器内部压力进行检测，并进行数字信号的传输；2．要求正确预报率不小于98%。
三、设计任务1．故障检测原理；2．压力检测传感器设计；3．预警系统设计。
直流电动机调速控制系统设计
《单片机原理与应用课程设计》任务书（四）一、题目名称直流电动机调速控制系统设计二、课程设计目的通过直流电动机调速控制系统的制作使学生熟练掌握所学的相关内容，并培养学生工程设计的一般方法和技巧。
三、技术要求：1.系统调速采用模拟和数字方式，通过开关设置；模拟方式下通过调节电位器的电阻值调节直流电动机的转速。
数字方式下通过按键设置调节直流电动机的转速。
2.电动机转速的测量及显示3.PWM调速控制。
4.具体要求：1)转速模拟调节：在模拟调节方式时，通过调节电位器的电阻值来控制直流电动机的转速。
当电位器电阻值为0时，电动机停止，电位器电阻值最大时，电动机工作在额定转速上。
（由于直流电动机启动需要一定的力矩，因此在低速时转速和电位器值不一定严格成比例）2)转速数字调节：在数字调节方式时，每按一次“加速”键，电动机转速增加一个档位，每按一次“减速”键，电动机转速降低一个档位，默认的初始档位为最低档位0，最高档位为255。
3)转速测量与显示：采用4位数码管显示电动机转速。
4)根据测量值与设定值的差，控制PWM输出占空比，使电动机转速达到设定转速。
2．整个系统建议分为以下模块：1)AT89C51单片机最小应用系统及键盘、显示模块、转速设定值模块；2)转速测量模块、直流电动机输出控制模块。
四、两周时间安排：1．第一周：星期一：布置设计任务，收集相关资料。
星期二：确定设计方案星期三：软、硬件的总体设计星期四、五上机调试2．第二周星期一、二、三上机调试星期四、五：完成设计报告（4000字左右，程序不包含在字数中），PROTEL99绘制设计图纸(A4)，课程设计答辩。
（注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
请预览后才下载，期待你的好评与关注！）。
直流电机斩波调速控制系统设计
湖南工程学院课程设计任务书课程名称：电力电子技术题目：直流电机斩波调速控制系统设计专业班级电气工程及其自动化0603学生姓名：刘清学号：200601010314指导老师：蔡斌军审批：任务书下达日期2009 年 6 月8 日设计完成日期2009 年 6 月19 日设计内容与设计要求一．设计内容：1．电路功能：1）用直流斩波实现直流调压，控制直流电动机的转速。
2）电路由主电路与控制电路组成，主电路主要环节：整流电路、斩波电路及保护电路。
控制电路主要环节：触发电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故障保护电路。
3）主电路电力电子开关器件采用IGBT或MOSFET。
4）系统具有完善的保护2. 系统总体方案确定3. 主电路设计与分析1）确定主电路方案2）主电路元器件的计算及选型3）主电路保护环节设计4. 控制电路设计与分析1）检测电路设计2）功能单元电路设计3）触发电路设计4）控制电路参数确定二．设计要求：1．设计思路清晰，给出整体设计框图；2．用(UCX637、TL598、TD340、SG3525、TDA1085C)产生脉冲。
3．单元电路设计，给出具体设计思路和电路；4．分析所有单元电路与总电路的工作原理，并给出必要的波形分析。
5．绘制总电路图6．写出设计报告；主要设计条件1．设计依据主要参数1）输入输出电压：（AC）220（1+15%）、2）最大输出电压、电流根据电机功率予以选择3）要求电机能实现单向无级调速4）电机型号布置任务时给定2. 可提供实验与仿真条件说明书格式1．课程设计封面；2．任务书；3．说明书目录；4．设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）；5．单元电路设计（各单元电路图）；6．故障分析与电路改进、实验及仿真等。
7．总结与体会；8．附录（完整的总电路图）；9．参考文献；10.课程设计成绩评分表进度安排第一周星期一:课题内容介绍和查找资料；星期二:总体电路方案确定星期三:主电路设计星期四:控制电路设计星期五:控制电路设计；第二周星期一: 控制电路设计星期二：电路原理及波形分析、实验调试及仿真等星期四~五:写设计报告，打印相关图纸；星期五下午:答辩及资料整理参考文献1．石玉栗书贤．电力电子技术题例与电路设计指导．机械工业出版社，19982．王兆安黄俊．电力电子技术（第4版）．机械工业出版社，2000 3．浣喜明姚为正．电力电子技术．高等教育出版社，2000 4．莫正康．电力电子技术应用（第3版）．机械工业出版社，2000 5．郑琼林．耿学文．电力电子电路精选．机械工业出版社，1996 6．刘定建朱丹霞．实用晶闸管电路大全．机械工业出版社，1996 7．刘祖润胡俊达．毕业设计指导．机械工业出版社，1995 8．刘星平．电力电子技术及电力拖动自动控制系统．校内，1999 9. 刘星平.一种新型双闭环直流脉宽调速系统的设计与应用。
直流电动机转速控制系统设计
摘要当今，自动化控制系统已经在各行各业得到了广泛的应用和发展，而直流驱动控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。
特别是在直流电动机广泛应用的电气传动领域，起到至关重要的作用。
直流电动机因为具有良好的调速性能和比较大的起动转矩，一直被应用在电气领域，尤其是在需要调速性能很高的场所。
在制造业、工农业自动化、铁路与运输等行业都被广泛的应用，随着市场的竞争力，对直流电动机的需求也越来越高，同时对直流电动机的调速性能也有了更高的要求。
因此，研究直流电动机转速控制系统的调速性能有着很重要的意义。
在本次的设计中采用PWM控制直流电动机转速。
PWM脉冲受到PID算法的控制，被用来控制直流电动机的转速。
同时利用安装在直流电动机转轴上的光电式传感器，将直流电动机的转速转换成脉冲信号，反馈到单片机，形成闭环反馈控制系统，改变不同占空比的PWM脉冲就可以实现直流电动机转速控制。
本论文对每一个方案的选择都进行详细的论述，在软件和硬件部分都进行了模块化。
硬件部分首先给出一个以AT89S52单片机为核心的整体结构图，并对驱动电路、显示电路等模块进行详细的阐述。
在软件部分给出整体程序流程图，对PWM 程序、PID算法程序、显示程序等模块详细的阐述。
本次系统设计的具有抗干扰能力强、性价比高、维修简单方便等优点。
关键词：PWM；单片机；直流电动机；转速控制AbstractNowadays, automatic control system has been widely used and greatly developed in all walks of life. As the dominant part of electric drive, direct current (DC) control plays an important role in modern production, especially in the DC motor is widely used in the field of electric transmission. DC motor because of its good speed control performance and relatively large starting torque, has been applied in the electrical field, especially in the high speed performance requirements of the occasion. Is widely used in the manufacturing industry, industry and trade of agricultural automation, rail and transit industry, with the competitiveness of the market, the demand of DC motor is also more and more high, also of the DC motor speed performance also has the higher requirements. Therefore, it is very important to study the speed control performance of the DC motor speed control system.In this design, using PWM control DC motor speed. PWM pulse is controlled by the PID algorithm, PWM is used to control the speed of DC motor. At the same time, the hall sensor mounted on the rotational shaft of the DC motor, the DC motor speed is converted into a pulse signal, feedback to the microcontroller, form a closed loop feedback control system, changing the duty ratio of the PWM pulse can realize DC motor speed control.In this paper, the choice of each program are discussed in detail, in both the software and hardware parts are modular. In the part of hardware, we first give a whole structure diagram with AT89S52 single chip microcomputer as the core, and elaborate the driving circuit, display circuit and other modules in detail. In the software part gives the overall program flow chart, the PWM program, PID algorithm program, display program, and other modules are described in detail. The system design has the advantages of strong anti-interference ability, high cost performance, easy maintenance and so on.Key Words: PWM; microcomputer; DC motor; speed control目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题研究的目的和意义 (2)1.3本设计的内容及意义 (2)1.3.1本设计的内容 (2)1.3.2本设计的意义 (2)1.4直流电动机转速控制系统原理 (3)1.5PWM脉冲控制原理 (4)1.5.1 PWM调速原理 (5)1.6PID基本原理 (6)1.7本章小结 (8)2 系统整体方案 (9)2.1系统设计任务与设计要求 (9)2.1.1系统设计任务 (9)2.1.2系统设计要求 (9)2.2系统方案论证 (9)2.2.1控制器模块设计方案 (9)2.2.2电动机驱动模块设计方案 (10)2.2.3速度采集模块设计方案 (10)2.2.4显示模块设计方案 (10)2.2.5键盘模块设计方案 (11)2.2.6电源模块设计方案 (11)2.3系统的组成 (12)2.4本章小结 (12)3 硬件系统设计 (13)3.1单片机最小系统 (13)3.1.1 AT89S52单片机简介 (13)3.1.2 晶振电路 (14)3.1.3 复位电路 (15)3.2独立式键盘电路 (15)3.3液晶显示电路 (16)3.4电源电路 (16)3.5电动机驱动电路 (17)3.6光电式传感器测速电路 (18)3.7本章小结 (19)4 系统软件设计 (20)4.1系统模块主程序设计 (21)4.1.1 初始化模块程序 (21)4.1.2 按键扫描模块程序 (23)4.1.3 液晶显示模块程序 (25)4.1.4 电动机调速模块程序 (26)4.2本章小结 (29)5 样机硬软件调试 (30)5.1样机硬件调试 (30)5.1.1 元件焊接与整板调试 (30)5.1.2样机软件调试 (30)5.2硬件调试与硬件调试实验 (31)5.2.1调试方法 (31)5.2.2测试结果 (31)5.3调试遇到的困难 (32)5.4本章小结 (32)6 结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录一直流电动机转速控制系统设计原理图 (36)附录二直流电动机转速控制系统设计PCB图 (37)附录三直流电动机转速控制系统设计C语言原程序 (38)附录四元件清单 (43)1 绪论1.1 课题背景近年来直流电动机飞速的发展。
直流PWM调速系统课设
（一）任务书1 性能指标稳态指标：系统无静差动态指标：σi<=5%;空载起动到额定转速时σn<=10% 。
2 给定电机及系统参数P N=220W，U N=48V，I N=3.7A，λ=2，n N=200r/min，R a=6.5欧姆电枢回路总电阻R =8欧姆电枢回路总电感L =120mH电机飞轮惯量GD2=1.29 Nm23 设计步骤及说明书要求①画出系统结构图，并简要说明工作原理②根据给定电机参数，设计整流变压器，并计算变压器容量及副边电压值；选择整流二极管及开关管的参数，并确定过流、过压保护元件参数。
③分析PWM变换器，脉宽调制器（UPW）及逻辑延时（DLD）工作原理。
④设计ACR、ASR并满足给定性能指标要求。
⑤完成说明书，对构成系统的各环节分析时，应先画出本环节原理图，对照分析。
⑥打印说明书（B5），打印电气原理图（A2）。
并交软盘（一组）一张。
目录（二） 实验设计方法及其步骤一、 概述该系统是运用H 型双极模式PWM 控制的原理,采用电流速度双闭环控制方式,设计的一个基于PWM 控制的直流电机控制系统,并设计了软启动电路和完善的保护电路,确保直流电机控制系统准确、可靠地运行。
在主电路设计上,三相交流电经整流电路整流、电容滤波,再由4个IGBT 组成的H 型双极模式转换电路进行调压控制电机速度。
在控制电路中,采用双闭环控制系统,内环是电流环,外环是速度环。
电流检测采用根据磁场补偿原理制成的新型霍尔效应电流互感器—LEM 模块[1].,电流环调节器采用PI 调节,电流调节器输出控制脉冲宽度调制电路产生PWM 波,再通过脉冲分配电路和驱动电路控制IGBT 实现功率变换。
速度检测采用直流测速发电机,其结构简单可靠,准确度高。
为使整个系统能正常安全地运行,设计了过流、过载、过压、欠压保护电路,另外还有过压吸收电路。
确保了系统可靠运行。
二、 系统结构框图及工作原理2.1 系统结构框图如下：双闭环脉宽调速系统的原理框图如图2-1所示。
课程设计_直流电机转速控制系统的设计
电子电气工程系直流电机转速控制系统的设计报告专业：自动化班级：2010级自动化班学号：姓名：指导教师：时间：2013年6月25日目录摘要 (1)1设计任务与要求 (2)2器件的选用 (3)3系统软件设计总体流程 (4)4 系统简述 (5)4.1、AT89C52单片机简介 (6)4.2 LED 数码管简介 (7)4.3 风扇电机驱动与调试电路 (8)4.4 声响、温度采集、温度设定以及复位电路 (9)5 安装调试 (10)参考文献 (11)附录智能温控调速风扇的设计总程序清单 (12)摘要随着单片机在各个领域的广泛应用，许多用单片机作控制的温度控制系统也应运而生，如基于单片机的温控风扇系统。
它使风扇根据环境温度的变化实现自动启停，使风扇转速随着环境温度的变化而变化，实现了风扇的智能控制。
它的设计为现代社会人们的生活以及生产带来了诸多便利，在提高人们的生活质量、生产效率的同时还能节省风扇运转所需的能量。
本文设计了基于单片机的温控风扇系统，采用单片机作为控制器，利用温度传感器DS18B20作为温度采集元件，并根据采集到的温度，判断是否驱动风扇电机。
根据检测到的温度与系统设定的温度的比较实现风扇电机的自动启动和停止，并能根温度的变化自动改变风扇电机的转速，同时采用测速表测量出电机转速，并用LED八段数码管显示检测到的温度与转速。
关键词：自动控制;单片机;温控;风扇；数码管1、设计任务与要求1、用热敏电阻测量温度，在正常温度下，电机不转动，温度指示灯绿灯亮。
2、当温度高于50℃时，黄灯亮报警,电风扇启动。
2. 器件的选用采用数字式集成温度传感器DS18B20作为感测温度的核心元件，直接输出数字温度信号供单片机处理。
由于数字式集成温度传感器DS18B20的高度集成化，大大降低了外接放大转换等电路的误差因素，温度误差很小，使得其温度分辨力极高。
温度值在器件内部转换成数字量直接输出，简化了系统程序设计，又由于该传感器采用先进的单总线技术（1-WRIE），与单片机的接口变的非常简洁，抗干扰能力强。
单片机控制直流调速系统设计任务书
毕业设计（论文）任务书题目：单片机控制直流调速系统设计系别：机电工程系专业：电气自动化技术年级：姓名：指导教师：日期: 年 12 月 23 日毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书5．本毕业设计（论文）课题工作进度计划：起止日期工作内容201 年12 月 14 日~ 12月17日12月23 日~ 12 月25 日201 年3月 28 日~ 4月29日5月 1 日~5 月 20日下发任务书查阅资料完成论文初稿与开题报告和中期检查完成论文定稿和评阅人评阅表，并验收毕业设计教研室审查意见：负责人：年月日系意见：系主任：年月日任务书填写要求1.毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经教研室负责人审查、系部领导签字后生效。
此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；2.任务书内容按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3.任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应经过系主任签字同意方可重新填写；4.任务书内有关“系别”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。
学生的“学号”要写全号，不能只写最后2位或1位数字；5.任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性；6.有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2013年4月2日”或“2013-04-02”。
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一、毕业设计（论文）的内容
在现代社会,自动控制系统遍及我们生活领域的各个方面,如在工业自动化中的应用：轧钢设备、机床设备、矿井设备、数控设备、工业机器人等等。
而这些设备应用的动力系统很多都是直流电机,因此直流电机在当今工业领域得到了广泛的应用。
直流电机是最早发明并得到广泛应用的电机中的一种。
在各种类型的电机中,直流电机因良好的启动性能、制动性能和调速性能而在航天、工业、数字化控制等领域得到了广泛应用。
本设计要求设计一个基于单片机的直流电动机转速控制系统，要求采用闭环反馈控制，采用较好的控制策略，满足控制指标要求。
本课题的主要研究内容包括以下几点：
1、学会并能娴熟利用图书馆、互联网获取所需技术资料。
阅读并翻译一定数量的中外文献。
做到阅读能理解，翻译通顺准确。
2、认真了解直流电动机转速控制系统系统构成、工作原理及特点，掌握自动控制原理、电气控制技术，单片机技术，设计一个基于单片机的直流电动机转速控制系统，包括单片机主控核心模块，转速数据采集模块，设定和显示模块，功率控制输出模块。
设计中考虑系统的可靠性，抗干扰能力，维修方便，能耗低，性价比高等特点。
3、制作基本的演示样机，编写控制软件，并进行基本调试或通过仿真验证。
撰写论文，论文中包括详细的原理图、程序框图和电路图。
二、毕业设计（论文）的要求与数据
1.收集相关文献，调研常见直流电动机转速控制系统的控制方法，对各种控制方案进行比较、优选；设计一个直流电动机转速控制系统，控制器应简单，操作性好，可靠性高，安全。
2、通过相关的调查研究，选择合适的控制方案和具体元件。
3、制作相关硬件，编写软件并调试，翻译相关外文文献，撰写设计论文，论文要求完成工作原理及组成有详细的说明，要有工作原理框图及说明，电原理图，PCB图，调试和检测的说明，元件清单等。
4.直流电动机初始速度为零，额定负载时，要求单位阶跃响应超调量<5%,转速稳态误差<±5%；。
三、毕业设计（论文）应完成的工作
1、完成二万字左右的毕业设计说明书（论文），说明书（论文）中对设计方案进行充分说明和论述，包括方案设计和比较、控制系统原理框图、程序框图、电路图和PCB图，电路中一些主要参数的分析和计算，元件的选择说明；在毕业设计说明书（论文）中必须包括详细的300-500个单词的英文摘要；附15篇以上参考文献，其中英文文献不少于2篇。
毕业设计说明书（论文）书写格式必须符合桂林电子科技大学毕业设计论文格式规范。
2、独立完成与专业相关，不少于四万字符的英文资料翻译（附英文原文）；
3、完成基本硬件演示样机的制作，软件编写，调试和检测等工作。
4、计算机辅助设计软件画出电路原理图、印制板图（图纸尺寸≥A4）。
四、应收集的资料及主要参考文献
[1]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 .
[2]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 .
[3]陆坤. 电子设计技术[M]. 成都：电子科技大学出版社，1997.3
[4]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.
[5]李华. MCS-51系列单片机实用接口技术[M]. 北京：北京航天航空大学出版
社1993.10
[6]胡伟,季晓衡. 单片机C程序设计及应用实例[M]. 北京：人民邮电出版社，
2003.10
[7]黄贤武，郑筱霞.传感器原理与应用[M]. 成都：电子科技大学出版社.
[8](日)松井邦彦著；梁瑞林译. 传感器实用设计与制作[M].北京:科学出版
社,2005 .
[9]王益全.电动机原理与实用技术[M].北京：科学出版社，2005.
[10]Neyram H,Ming C,Leu plete model characterization of brushless DC
motors[J].IEEE Transactions on Industry Application,1993,28(1):172-180.
五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件
计算机，直流电源， PLC，示波器
任务下达时间：
2015年12月28日毕业设计开始与完成时间：
2015年12月28日至2016年05 月22日
组织实施单位：
电气工程及其自动化系
教研室主任意见：
签字：2015年12月30日院领导小组意见：
签字：2015年12月31日。