毕业设计25采用智能控制策略的单片机直流调速系统
基于单片机控制直流电机调速系统设计正文
目录第一章引言 (2)1.1 课题的研究意义 (2)第二章总体设计方案 (3)2.1设计思路与原理 (3)2.2系统总体设计框图 (4)2.3系统主要参数设计原理 (5)第三章硬件设计 (6)3.1使用设备 (6)3.2 AT89S52单片机简介： (7)3.3 PWM信号发生电路设计 (11)3.4 显示与键盘模块 (11)3.5 ZigBee无线收发模块 (12)3.6 转动源模块 (14)第四章系统的软件设计与实现 (15)4.1 系统软件简介 (15)4.2 编程语言简介 (15)4.3程序设计 (16)第五章上位机设计 (24)5.1 函数介绍 (24)5.2 前面板设计 (26)5.3 程序框图设计 (27)第六章运行与调试 (28)个人小结 (31)参考文献 (41)附录1 (42)第一章引言1.1 课题的研究意义直流电机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动系统中得到了广泛的应用。
近年来，交流调速系统发展很快，然而直流拖动系统无论是在理论上还是在实践上都比较成熟，并且从反馈闭环控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础，所以直流调速系统在生活中有着举足轻重的作用。
虽然随着电力技术的发展，特别是在大功率电力电子器件问世以后，直流电机拖动将有逐步被交流电机拖动所取代的趋势，但在中、小功率场合，常采用永磁直流电动机。
早期的直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制自通的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活，调试困难。
随着单片机技术的不断进步，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能够达到更高的稳定性能，同时还具有软特性好，过载能力强，可进行PID调节，调速稳定等优势。
因此，本课题的研究具有很好的实际意义。
本次设计主要研究的是PID控制技术在运动控制领域中的应用，纵所周知运动控制系统最主要的控制对象是电机，在不同的生产过程中，电机的运行状态要满足生产要求，其中电机速度的控制在占有至关重要的作用，因此本次设计主要是利用PID控制技术对直流电机转速的控制。
基于单片机的直流调速系统的设计_毕业设计
武汉纺织大学毕业设计（论文）任务书课题名称：基于单片机的直流调速控制系统设计摘要本文设计是一套基于PIC单片机的直流电机控制器，作为其配套的试验装置。
论文根据系统的要求完成了整体方案设计和系统选型，针对所设计的控制方案对控制系统的软、硬件设计作了详细论述。
硬件部分先作了整体设计，然后介绍了以PIC16F458单片机为核心的硬件构成，对键盘电路、测量电路、显示电路等作了详细阐述;软件部分采用模块化设计思想，编制了各个模块的流程图。
论述了软件的设计思想和方法;实现了对直流电动机转动参数的设置、启动、停止、加速、减速和显示等功能。
利用PIC系列芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计，能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。
针对直流电机运行环境恶劣、干扰严重的特点，从系统的硬件设计、软件设计等多方面进行抗干扰的综合考虑，并利用多种软件和硬件技术来提高和改善系统的抗干扰能力，有效地提高了系统的可靠性和实用性。
关键词：直流电机、PIC单片机、速度控制1 绪论 (4)1.1 引言 (4)1.2 直流电机调速系统的发展 (5)1.3 直流电机基本调速方法 (6)1.4 PWM调速方案的优越性 (8)2 系统方案设计 (9)2.1 直流电机的能量转换和特性曲线 (9)2.2 系统总体方案 (11)2.3 系统器件型号选择 (12)2.4 单片机选型 (13)2.5本章小结 (18)3 硬件电路设计 (18)3.1 引言 (18)3.2 H桥电路PWM控制电路 (19)3.3放大电路的连接电路 (21)3.4键盘输入电路 (22)3.5电源电路 (22)3.6复位和时钟电路 (23)3.7显示电路 (24)3.8转速测量电路设计 (25)3.9本章小结 (26)4系统软件设计 (27)4.1引言 (27)4.2系统应用程序设计 (27)4.3直流电机转速控制器的软件设计 (27)4.4本章小结 (40)5结论 (40)5.1工作总结 (40)1 绪论1.1 引言目前，自动化控制系统在各行各业都得到了广泛的应用和发展，其中，直流调速系统更是在现代化生产中起着重要作用。
(完整版)基于单片机的直流电机调速系统毕业设计论文
论文题目：基于单片机的直流电机调速系统设计学生姓名：所在院系：所学专业：导师姓名：完成时间：摘要本文主要研究了利用MCS-51系列单片机控制PWM信号从而实现对直流电机转速进行控制的方法。
文章中采用了专门的芯片组成了PWM信号的发生系统，并且对PWM信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。
此外，本文中还采用了芯片IR2110作为直流电机正转调速功率放大电路的驱动模块，并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对直流电机的控制。
另外，本系统中使用了测速发电机对直流电机的转速进行测量，经过滤波电路后，将测量值送到AD转换器，并且最终作为反馈值输入到单片机进行PI运算，从而实现了对直流电机速度的控制。
在软件方面，文章中详细介绍了PI运算程序，初始化程序等的编写思路和具体的程序实现。
关键词：PWM信号，测速发电机，PI运算The Design of Direct Current Motor speedRegulation System Based On SCMChenliSchool of Information and EngineeringAbstractThis article mainly introduces the method to generate the PWM signal by using MCS-51 single-chip computer to control the speed of a D.C. motor. It also clarifies the principles of PWM and the way to adjust the duty cycle of PWM signal. In addition, IR2110 used as an actuating device of the power amplifier circuit which controls the speed of rotation of D.C. motor. What’s more, tachogenerator is used in this system to measure the speed of D.C. motor. The result of the measurement is sent to AD converter after passing the filtering circuit, and finally the feedback single is stored in the single-chip computer and participates in a PI calculation. As for the software, this article introduces in detail the idea of the programming and目录1. 引言 (1)1.1开发背景 (1)1.2选题的目的和意义 (1)1.3研究方法 (2)2. 总体设计概述 (2)2.1总体硬件电路设计 (2)2.1.1系统总体设计框图 (2)2.1.2 8051单片机简介 (3)2.1.3单片机系统中所用其他芯片选型 (4)2.2PWM信号发生电路设计 (7)2.2.1 PWM的基本原理 (7)2.2.2 PWM信号发生电路设计 (8)2.2.3 PWM发生电路主要芯片的工作原理 (9)2.3功率放大驱动电路设计 (10)2.3.1芯片IR2110性能及特点 (10)2.3.2 IR2110的引脚图以及功能 (11)2.4主电路设计 (11)2.4.1 延时保护电路 (11)2.4.2 主电路 (11)2.4.3 输出电压波形 (13)2.4.4系统总体电路图 (14)2.5测速发电机 (15)2.6滤波电路 (15)2.7AD转换 (15)2.7.1芯片选型 (15)2.7.2 ADC0809的引脚及其功能 (16)3.系统软件部分的设计 (16)3.1PI 转速调节器原理图及参数计算 (16)3.2系统中的部分程序设计 (17)3.2.1主程序设计 (17)3.2.2 PI控制算法子程序设计 (18)4. 系统调试 (19)4.1软件调试 (19)4.2系统仿真 (20)结论 (21)致谢 (21)参考文献 (22)附录 (23)1. 引言1.1开发背景现代工业生产中，电动机是主要的驱动设备，目前在直流电动机拖动系统中已大量采用晶闸管(即可控硅)装置向电动机供电的KZ—D拖动系统，取代了笨重的发电动一电动机的F—D系统，又伴随着电子技术的高度发展，促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电机调速技术又进入到一个新的阶段，智能化、高可靠性已成为它发展的趋势。
单片机直流电机调速系统设计
专业（电子）课程设计报告题目：单片机直流电机调速系统院（系）专业年级姓名学号指导教师2009年 12 月 26日摘要 (2)一、课程设计目的与要求 (2)1课程设计目的 (2)2设计要求 (2)二、电路设计原理及原理图 (2)1设计方案 (2)2电路原理 (2)3原理图 (3)4流程图 (3)三、设计过程 (4)1筹备过程 (4)2制作过程 (4)3调试过程 (4)4显示结果 (5)5元件清单 (5)四、总结 (5)1结论总结 (5)2心得体会 (5)五、致谢 (6)六、参考文献 (7)附件 (7)单片机直流电机调速系统摘要本设计就是以单片机AT80C52为核心，附以外围电路，实现直流电机调速的系统；运用单片机的运算和处理能力和L293D电机驱动芯片来实现电机的手动加速、减速调速等智能控制系统，并运用软件Proteus进行仿真来得到实验结果。
一、课程设计目的与要求1.课程设计目的设计并制作一采用PWM调制方式实现直流电机斩波调速系统。
并熟练对单片机编程及Proteus仿真软件的实际应用。
2．设计要求（1）采用PWM调制方式实现直流电机斩波调速（2）转速从100-3000rad/min（3）具有手动速度调整按键（速度+速度-）二、电路设计原理及原理图1.设计方案本设计通过AT89S52单片机的I/O口对L293D电机驱动芯片赋值来控制电机，并通过单片机的定时器来控制L293D的EN1口来进行调速，通过中断来实现按钮式控制过程。
PWM控制波形的实现可以通过模拟电路或数字电路实现，例如用555搭成的触发电路，但是，这种电路的占空比不能自动调节，不能用于自动控制电机的调速。
而目前使用的大多数单片机都可以直接输出这种PWM波形，或通过时序模拟输出，最适合直流电机的调速。
2.电路原理AT89C52是集成40个I/O口的单片机，拥有12MHZ的晶振周期，电路拥有可控复位电路，INT0口外接一个BUTTON使其外中断0获得高低电平。
机电一体化毕业设计(论文)单片机控制直流电机调速系统【范本模板】
课题名称单片机控制直流电机调速系统目录第一章总体设计方案 01.1方案选取 01。
1.1方案一：PWM波调速 01.1。
2方案二：晶闸管调速 (1)第二章单元模块设计 (2)2。
1 H桥电路方案设计 (2)2.2 调速设计方案 (3)2。
3系统硬件电路设计 (4)2。
3。
1电源电路 (4)2.4 H桥驱动电路 (4)2．5基于霍尔传感器的测速模块 (5)2．6 LCD显示模块 (6)2。
7 调速设计模块 (7)2。
8测速软件设计 (9)第三章系统功能调试 (10)3.1调试软件介绍 (10)3。
2直流电机的调速功能仿真 (11)3.3电机速度的测量并显示功能仿真 (12)3。
4系统的电路原理图 (12)设计总结 (13)参考文献 (15)附录 (16)毕业设计开题报告一、课题设计（论文）目的及意义在现代电子产品中，自动控制系统，电子仪器设备、家用电器、电子玩具等等方面,直流电机都得到了广泛的应用。
大家熟悉的录音机、电唱机、录相机、电子计算机等，都不能缺少直流电机.所以直流电机的控制是一门很实用的技术。
直流电机，大体上可分为3类:几相绕组的步进电机、永磁式换流器直流电机、伺服电机、直流电机具有良好的启动性能和调速特性，它的特点是启动转矩大，最大转矩大，能在宽广的范围内平滑、经济地调速，转速控制容易，调速后效率很高。
与交流调速相比，直流电机结构复杂,生产成本高，维护工作量大。
适用范围：直流调速器在数控机床、造纸印刷、纺织印染、光缆线缆设备、包装机械、电工机械、食品加工机械、橡胶机械、生物设备、印制电路板设备、实验设备、焊接切割、轻工机械、物流输送设备、机车车辆、医疗设备、通讯设备、雷达设备、卫星地面接受系统等行业广泛应用.我认为设计一个直流电机调速系统，不论是从学习还是实践的角度，对一名机电一体化专业的大学生都会产生积极地作用，有利于提高学习热情。
二、课题设计(论文)提纲（1）收集相关资料并仔细研读和思考。
基于单片机的直流调速系统的设计
基于单片机的直流调速系统的设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：武汉纺织大学毕业设计（论文）任务书课题名称：基于单片机的直流调速控制系统设计完成期限：2010年12月25日至2011年 5 月 25日院系名称机械工程与自动化指导教师向阳专业班级自动化072班指导教师职称副教授学生姓名郭正隆院系毕业设计（论文)工作领导小组组长签字一、课题训练内容（2) 培养学生进行单片机工程开发的能力,制定工作计划和协调组织的能力；（3）培养学生运用所学知识，选取合适器件，解决实际工程问题的能力；(4）培养学生设计复杂硬件电路的能力，使用portel做图的能力；(5) 培养学生设计模块化软件的能力；（6）培养学生撰写文档及表格的能力；(7）培养学生阅读英语文献和翻译的能力。
1.巩固和加深对模拟电路、数字电路、单片机等基础理论、基本技能的认识与掌握,了解和熟悉一些基本传感器的工作原理及其使用方法，并对专业前沿知识有初步认识和关注。
2.培养学生自主学习、独立思考的能力.3.培养学生综合运用基础知识和基本技能进行分析问题和解决实际问题的能力，将理论与实践结合，并且熟悉专业软件工具的使用方法，如KEIL软件调试方法、Cadence capture绘原理图和Cadence Allegro绘PCB的使用方法4.培养学生的设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅等设计开发能力；熟悉Microsoft Office、Cadence、KEIL C51，REALVIEWMDK等专业软件应用以及外文资料的阅读和翻译,使学生初步掌握科学研究的基本方法。
5.培养学生利用单片机进行应用系统开发的能力，掌握单片机应用系统设计的一般方法和步骤，达到能够进行单片机系统设计的目的。
熟悉和掌握MCS51单片机并以此扩展的STM32F103F单片机的调试方法以及系统设计,了解无线数据传输的基本方法和工作原理，及其系统设计流程和设计方法。
毕业设计(论文)-单片机控制的电机交流调速系统设计
毕业设计毕业设计任务书摘要............................................................................................. 错误!未定义书签。
第1章引言................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1单片机的产生和发展.......................................................... 错误!未定义书签。
1.2交流调速系统的现状.......................................................... 错误!未定义书签。
第2章硬件设计....................................................................... 错误!未定义书签。
2.1系统总体方案设计.............................................................. 错误!未定义书签。
2.2主回路设计.......................................................................... 错误!未定义书签。
2.2.1整流滤波电路的设计................................................ 错误!未定义书签。
2.2.2整流电路意义总结.................................................... 错误!未定义书签。
2.3整流电路分类...................................................................... 错误!未定义书签。
毕业设计278智能控制毕业设计5
第一章直流电机可逆调速控制的要求在工业，农业，交通运输和国防上，广泛应用电动机来拖动工作机械，较先进的工作机械和生产工艺，普遍要求对电动机的转速实行自动控制。
晶闸管元件的出现，开辟了自动调速系统的新纪元，晶闸管自动调速系统具有效率高，体积小，寿命长反应快，控制特性好，消耗钢铁材料少等显著优点，因而获得了强大的生命力，随着电子计算机和微处理机的推广应用又出现了由计算机或微处理机控制的自动调速系统。
晶体管直流调速系统具有调速比大，精度高，动态性能好，效率高，易控制等优点。
目前已比较成熟。
本设计课题-----采用智能控制策略利用单片机控制直流电动机是实现电动机调速的一种方法，由于要求实现直流电动机的正反转，且要求调速系统的性能要高。
我们决定采用逻辑控制的无环流可逆系统。
这是因为双闭环调速系统有①具有良好的静特性（接近理想的“挖土机特性”）②具有良好的动态特性，启动时间短（动态响应快，超调量小）③系统抗干扰能力强，电流环能较好的克服电网电压波动的影响，并最后消除转速偏差④由两个调节器分别调节电流和转速，这样可以分别进行设计，分别调整，调整方便等特点。
所以我们选择采用双闭环调速系统。
由于在可逆系统中环流会消耗功率加重晶闸管和变压器的负担。
并使功率因数变差，因此我们采用逻辑控制的无环流可逆调速系统其系统原理图如下所示：逻辑控制无环流可逆系统原理图DLC-----无环流系统控制器图中DLC是必须加入的。
它的作用就是送出两个控制信号Uc1和Uc2分别送往正，反两组触发电路的“脉冲封锁”控制端。
这两个控制信号的特点是：当其中是“1”信号是，则另外一个必定是“0”封锁信号于是在其中一组在工作时，另一组触发脉冲即被封锁。
从而保证了在正反两组晶闸管整流装置中只可能有一组进行工作，不会产生环流。
逻辑无环流可逆系统的优点是：不需要环流电抗器，没有附加的环流损失。
节省变压器和晶闸管整流装置的容量因为换流而造成的事故率比有环流系统低，可靠性高。
PIC单片机控制直流电机转速毕业设计
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汇报人：
目录 /目录
01
PIC单片机介 绍
02
直流电机介绍
03
PIC单片机控 制直流电机转 速的原理
04
系统实现
05
毕业设计总结 与展望
01 PIC单片机介绍
PIC单片机的特点
体积小，功耗低 速度快，处理能力强 集成度高，功能丰富 易于编程，开发周期短 应用广泛，适用于各种控制系统
按照结构分类：有刷直流电机、无刷直流 电机
按照用途分类：驱动直流电机、控制直流 电机、调速直流电机、伺服直流电机
按照转速分类：高速直流电机、低速直流 电机
按照功率分类：大功率直流电机、小功率 直流电机
按照控制方式分类：开环控制直流电机、 闭环控制直流电机
直流电机的应用
Байду номын сангаас
工业自动化： 用于控制生产 线、机械臂等
PIC单片机的作用： 通过控制电枢电 流的大小来控制 转速
调速方法：通过 改变电枢电压或 电枢电流来改变 转速
调速效果：可以 实现平滑、稳定 的调速效果
PIC单片机PWM输出控制直流电机转速
PIC单片机：一种 微控制器，用于控 制各种电子设备
PWM输出：一种 脉冲宽度调制技术， 用于控制直流电机 转速
软件编程与调试
调试工具：串口调试助手 编程环境：Keil uVision5 编程语言：C语言
程序结构：主程序、子程序、 中断服务程序
调试步骤：编译、链接、下 载、运行、调试
调试技巧：断点设置、单步 执行、变量观察、堆栈跟踪
系统测试与优化
毕业设计(论文)基于智能pid的直流电机调速系统
摘要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，提高了直流调速系统的精度及可靠性，直流调速仍将处于重要地位。
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上稳定运行，在各种干扰下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自适应能力差。
模糊控制不要求被控对象的精确模型且适应性强，为了克服常规数字直流调速装置的缺点，本文将模糊控制与PID调节器结合，着手fuzzy-PID复合控制方案理论研究和硬件的实现，设计出相关控制方案的直流调速系统，该方案以AT89C51单片机为主控单元，合适的驱动电路和一些外围电路构成硬件系统；以参数模糊自整定PID为控制策略。
本文对于系统的硬件及软件设计进行了详细的设计，包括电机控制模块、检测模块、电机驱动模块的设计等，以及软件的控制思想和编程方法。
本系统的设计顺应了目前国外直流调速朝着数字化，发展的趋势，充分利用了单片机的优点，使得通用性得到了提高。
经过理论分析和设计此控制器的各项性能指标优于模糊控制器和常规PID 控制器，具有很强的鲁棒性。
关键词：模糊控制；直流调速；稳态性能；单片机AbstractAfter Frequency Conversion Technology appeared，AC speed regulation method had always impacted DC Speed Regulation，but Generally speaking，especially the status in our country，in addition to digital DC Speed Regulation emerged，it improving the precision and the reliability in DC Speed Regulation System．DC Speed Regulation was also in the important status．Speed stability、speed ratio、acceleration、deceleration are the four factors in DC Speed Regulation System，the last two factors already reached well in industry application．But the Stability index does not match the desired purpose．Stability index is that the DC motor running in the precision range on desired speed，even if the system has uncertain disturbance．It is hard to realize because of adaptiveability digital DC Speed Regulation device is not enough when in the condition of the load parameters change unpredictably．Fuzzy control does not need precision mathematic model to conquer the shortcoming in routine digital DC Speed Regulation．We can combine with the PID adjuster and fuzzy control，focusing on theory research and realization of fuzzy-PID compound control scheme，design relevant DC Speed Regulation System was designed in the dissertation．This scheme is based on the core of AT89C51 single chip，appropriate driver circuit and some peripheral circuits，Fuzzy Self-tuning PID is the control strategy,This dissertation also introduce the plan of hardware and software，including DC motor control module、driver module、examine circuit and so on in detail，if explained the method of control and the thought of software，this system got used to the trend of digital power in the international，used the single micro—computer fully，and improveed the general use of the power．Theoretical analysis and design showed that all performance indexes of Parameter Self-Adjusting Fuzzy Logic PID Controller was in advance of those of the simple fuzzy controller and the conventional PID controller．Especially，the adaptive fuzzy controller is robust．Keywords：fuzzy logic control(FLC)；DC Speed Regulation；stability performance；Single micro-computer目 录摘 要 .................................................................................................................................................I Abstract ......................................................................................................................................... II 目 录 ............................................................................................................................................ I II第一章 绪论 (1)1.1 序言 (1)1.2 PID 控制中存在的问题 (1)1.3 模糊控制的发展状况 (2)模糊控制的发展过程 (2)模糊控制技术要解决的问题 (3)1.4 直流调速系统的发展概况 (4)1.5 本课题的研究内容及目的 (5)第二章 直流调速系统的理论分析 (6)2.1 控制理论在调速系统中的应用分析 (6)调速系统性能指标 (6)直流调速常用的方法 (7)2.2 传统直流调速系统中调节器参数的计算 (9)设计指标及要求 (9)固有、预置参数计算 (9)电流调节器参数计算 (10)转速调节器参数 (10)2.3 数字PID 调节器的原理及应用 (12)2.4 数字PID 控制器的算法实现 (14)第三章 模糊PID 控制算法设计 (16)3.1 模糊控制的原理 (16)模糊控制的理论基础 (16)模糊控制系统的组成 (16)模糊控制在实际中的适用性 (17)3.1.4 模糊控制器的设计方法 (17)3.2直流调速系统模糊PID 控制结构设计 .......................................................................... 18 被控过程对参数P K 、I K 、D K 的自整定要求 (19)3.3模糊自整定PID 参数控器设计 (20)确定控制器的输入、输出语言变量 (20)3.3.2确定各语言变量论域，在其论域上定义模糊量 .............................................. 21 确定P K 、I K 、D K 的调节规则 .. (21)模糊推理和模糊运算 (22)第四章 调速系统硬件设计 (24)4.1硬件总体方案设计 (24)4.2 主电路设计 (24)4.3 整流电力二极管参数的确定 (25)4.4 IGBT 的选择 (26)4.5 IGBT 驱动电路的设计 (26)IGBT 驱动电路的一般要求 (26)IGBT 的专用驱动集成电路 (26)4.6 泵升电压的抑制 (28)4.7 电流反馈信号检测装置设计 (29)概述 (29)4.7.2 电流检测装置的设计 (30)4.8转速检测环节及其与单片机接口电路的设计 (30)4.9 模拟量给定电流、转速反馈量与单片机的接口设计 (32)4.10 键盘与显示接口电路 (32)第五章系统软件设计 (34)5.1主程序 (34)5.2 A/D转换设计 (35)5.3键盘与显示子程序设计 (36)5.4模糊PID控制流程设计 (37)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (42)第一章绪论1.1 序言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，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。
全数字控制的桥式可逆直流脉宽调速系统设计 [附图+中英文翻译]
![全数字控制的桥式可逆直流脉宽调速系统设计 [附图+中英文翻译]](https://img.taocdn.com/s3/m/8a2bccc6aa00b52acfc7cae3.png)
XXXXXXXX大学本科生毕业设计姓名：XXX 学号：XXXX学院：信息与电气工程学院专业：电气工程与自动化设计题目：全数字控制的桥式可逆直流脉宽调速系统设计专题：指导教师：XXXX 职称：XXXXXXXX年6月XXXXXXXX大学毕业设计任务书学院信息与电气工程学院专业年级电气02—3 学生姓名曹言敬任务下达日期：XXXX年2月20日毕业设计日期：XXXX 年 2 月20日至XXXX 年6月20日毕业设计题目：全数字控制的桥式可逆直流脉宽调速系统设计毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：1、直流电机的参数为15KW，电枢电压440V，电枢电流39.5A，励磁电压90V，励磁电流7A，转速为1510转/分。
2、制定主电路方案并进行选型设计计算。
3、用PROTEL设计全数字控制系统的电路原理图及PCB图。
4、编制控制软件。
5、基于MATLAB对桥式可逆直流脉宽调速系统进行仿真研究。
6、翻译与论文相关的电气自动化方面专业外文资料约5000字。
7、用OFFICE—WORD打印论文。
院长签字：指导教师签字：XXXXXXXX大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日XXXXXXXX大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日XXXXXXXX大学毕业设计答辩及综合成绩摘要直流脉宽调速系统，是采用脉冲宽度调制的高频开关控制方式，形成的脉宽调制变换器——直流电动机调速系统，简称直流PWM调速系统。
毕业设计(论文)基于单片机的pwm直流调速系统设计
基于单片机的PWM直流调速系统设计摘要随着时代的进步和科技的发展，电机调速系统在工农业生产、交通运输以及日常生活中起着越来越重要的作用，因此，对电机调速的研究有着积极的意义.长期以来，直流电机被广泛应用于调速系统中，而且一直在调速领域占居主导地位。
基于单片机的直流电机调速系统硬件电路的标准化程度高，制作成本低，且不受器件温度漂移的影响。
其控制软件能够进行逻辑判断和复杂运算。
系统的稳定性好，可靠性高。
直流电动机具有优良的起、制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速。
在轧钢机、矿井卷机、挖掘机、金属切削机床、造纸机、高层电梯等领域中得到广泛应用。
本设计是基于单片机控制的PWM直流电机调速系统，系统以AT89C52单片机为核心，以2A、1000r/min小直流电机为控制对象，以L298N为H桥驱动芯片实现速度、电流反馈双闭环。
采用PID控制算法，调节PWM占空比从而控制电机两端电压，以达到调速的目的。
用4*3键盘输入有关控制信号及参数，可以实现电机的启制动、正反转、速度调节。
并在4位LED上实时显示输入参数及动态转速。
关键词：单片机、直流电机、PWM、PIDBased on SCM PWM dc speed control system designAbstractWith the progress of The Times and the development of science and technology, motor speed system in agricultural production, transportation and daily life plays a more and more important role in motor speed, therefore, the research has positive significance. For a long time, have been widely applied in dc motor control system, and has been inhabited areas in speed dominant. Based on SCM dc motor speed control system of high degree of standardization of hardware circuit, low cost, and the temperature drift. Device, The control software to logic and complex operation. The system has good stability and reliability. Dc motor with excellent, braking performance, and in a wide range smooth speed. In the mill, mine machine, excavator, metal cutting machine, paper machine, high-level elevator is widely used in the fields.The design is based on single chip microcomputer control system of dc motor control PWM, by AT89C52 singlechip system, and 1000r/min small double-a dc motor to control, L298N H bridge to drive chip realize speed, double loop current feedback. PID control algorithm, regulate and control PWM occupies emptiescompared to achieve both voltage motor speed. Use 4 * 3 keyboard input signal and the relevant control parameters, can realize the rev brake motor speed regulation, and positive &negative. And in four LED on real-time display input parameters and dynamic speed.Keywords：monolithic integrated circuits, a direct motor，PWM，PID目录基于单片机的PWM直流调速系统设计 (I)摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题功能 (1)第二章系统硬件电路的设计 (2)2.1 系统总体设计 (2)2.1.1 系统总体设计框图 (2)2.1.2单片机的选择及其简介 (2)2.1.3 其他芯片简介 (6)2.2 PWM信号发生电路设计 (18)2.2.1 PWM的基本原理 (18)2.2.2 PWM信号发生电路设计 (20)2.2.3 H桥芯片的工作原理 (21)2.3 主电路设计 (24)2.4 转速和电流的测量 (24)2.5 AD转换 (26)2.6显示与键盘电路 (26)第三章系统软件程序的设计 (27)3.1 PID控制算法原理及流程图 (27)3.2 系统部分程序的设计 (29)3.2.1 单片机资源分配 (29)3.2.2 程序流程图 (30)结论 (32)参考文献 (34)附录................................................................................................ 错误!未定义书签。
利用单片机控制直流电机调速系统设计
利用单片机控制直流电机调速系统设计一、本文概述随着现代工业技术的快速发展，直流电机调速系统在众多领域，如自动化生产线、航空航天、电动汽车等中得到了广泛应用。
为了满足日益增长的精确控制和高效节能需求，开发稳定可靠的直流电机调速系统显得至关重要。
单片机作为一种集成度高、功耗低、价格适中的微控制器，被广泛应用于各种控制系统。
因此，研究利用单片机控制直流电机调速系统的设计，不仅具有理论价值，更具有实际应用意义。
本文旨在探讨基于单片机的直流电机调速系统设计的关键技术和实现方法。
文章将介绍直流电机调速系统的基本原理和常见控制方法，为后续设计提供理论基础。
文章将详细阐述单片机选型、硬件电路设计、软件编程等关键环节，并分析其中的技术难点和解决方案。
通过实际案例的分析和实验验证，评估所设计系统的性能，并提出改进和优化建议。
本文的研究内容不仅有助于推动单片机在直流电机调速领域的应用发展，也为相关领域的工程技术人员提供了有益的参考和借鉴。
二、直流电机基础知识直流电机是一种将直流电能转换为机械能的设备，其工作原理基于安培定律和电磁感应。
直流电机主要由定子和转子两部分组成。
定子包括铁心和励磁绕组，它的作用是产生一个恒定的磁场。
转子包括电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等部分，它的作用是在定子产生的磁场中受力而转动。
直流电机的转速可以通过改变电枢电压、改变电枢电流或改变磁场强度来实现。
其中，改变电枢电压是最常用的调速方法。
通过调整电压的大小，可以控制电机的转速，从而实现对直流电机的精确控制。
直流电机还具有启动性能好、调速范围广、控制精度高等优点，因此在许多领域得到了广泛应用。
在单片机控制直流电机调速系统中，我们需要了解直流电机的这些基础知识，以便更好地设计和实现调速控制算法。
还需要考虑电机的额定电压、额定电流、额定功率等参数，以确保电机在正常工作范围内运行。
还需要考虑电机的散热问题，以避免因过热而损坏电机。
因此，在设计和实现单片机控制直流电机调速系统时，我们必须充分了解直流电机的基础知识和相关参数，以确保系统的稳定性和可靠性。
单片机控制直流电机调速系统毕业设计
目录前言 (2)第一章概述 (3)1.1 单片机控制直流调速系统的设计方案 (3)1.2 单片机控制直流调速系统工作原理概述 (3)第二章单片机控制系统的硬件设计 (5)2.1单片机系统的地址分配 (5)2.2数据存储器6264的扩展 (6)2.3 ADC0809与8051单片机的接口电路设计 (8)2.3.1给定速度的设计 (8)2.3.2 反馈速度采样电路设计 (9)2.4 DAC0832与8051单片机的接口电路设计 (10)2.5 LED数码显示电路设计 (12)2.6 单片机控制直流调速系统中的其它设计 (14)第三章单片机控制系统的软件设计 (14)3.1主程序的设计 (14)3.2采样子程序 (18)3.2.1 ADC0809的采样程序 (19)3.2.2中值滤波算法子程序 (20)3.3数字PID控制算法子程序 (21)3.4 DAC0832的转换 (24)3.5程序中的代码的转换 (25)3.6给定速度显示与实际速度显示子程序 (28)3.6.1 给定速度显示程序设计 (29)3.6.2实际速度显示子程序 (30)3.7 程序的调试 (30)第四章总结 (31)致谢 (33)参考文献 ....................................................................................................... 错误！未定义书签。
附录一软件程序清单 .. (33)前言自电动机成为第二次工业革命开始的标志以来，其在工业生产制造、交通运输、家用电器等领域发挥重要作用，电动机的应用无处不在。
电机的控制系统随着计算机的发展而不断的改进。
在很长一段时间内，在较高控制性能的传动系统中，直流电机一直占据主导地位，主要原因在于其控制简单、调速平滑、性能良好。
随着电力电子技术的发展，直流电机拖动将有逐步被交流电机拖动所取代的趋势。
基于单片机的直流电机调速控制系统设计设计
基于单片机的直流电机调速控制系统设计设计第1章绪论1.1 直流调速系统的发展概况五十多年来，直流电气传动经历了重大的变革。
首先，实现了整流器件的更新换代，从50年代的使用已久的直流发电机—电动机组(简称G-M系统)及水银整流装置，到60年代的晶闸管—电动机调速系统(简称V-M系统)，使得电力电子变流技术产生了根本的变革。
再到脉宽调制(Pulse Width Modulation)变换器的产生，不仅在经济性和可靠性上有所提高，而且在技术性能上也显示了很大的优越性，使电气传动完成了一次大的飞跃。
另外，集成运算放大器和众多的电子模块的出现，不断促进了控制系统结构的变化。
80年代随着计算机技术和通信技术的发展，8-32位单片机相继出现并应用于控制系统，控制电路已实现高集成化，小型化，高可靠性及低成本。
以上技术的应用，使系统的性能指标大幅度提高，应用范围不断扩大。
由于系统的调速精度高，调速范围广，所以，在对调速性能要求较高的场合，一般都采用直流电气传动。
早期，直流传动的控制系统采用模拟分立器件构成，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。
随着单片机广泛应用于直流传动系统，实现了调速系统的数字化控制。
数字化调速系统与模拟系统相比具有以下优点: 首先，提高了调速性能。
测速的数字化能够在很宽的范围内高精度测速，扩大了调速范围，提高了速度控制的精度。
另一方面，模拟电路难以实现的控制方法，如自适应控制、复合控制等都能容易的实现。
其次，提高了运行的可靠性。
硬件高度集成化使得零部件数量和触点大大减少，大部分功能都是由软件完成的，所以数字化直流调速系统的故障率比模拟系统小。
而且数字电路的抗干扰性能强，不易受温度等外界条件变化的影响，运行的可靠性高。
最后，易于维修。
由于单片机可以与计算机相连，可以对系统的运行状态进行检测、诊断、显示和记录，并对发生的故障进行分析和记录，所以维修很方便，维修周期变短。
单片机控制直流脉宽调速系统设计
单片机控制直流脉宽调速系统设计摘要直流电动机是最早发明并得到广泛应用的电动机中的一种。
在各种类型的电动机中，直流电动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。
PWM(脉宽调制）调速技术是直流电动机最常用的一种调速技术，PWM调速技术具有调速精度高、调速响应快、范围广和平滑调速以及节约电能的优点，因而PWM技术是直流电动机的主流调速技术之一。
本文主要研究了利用MCS-51系列单片机控制产生PWM信号从而实现对直流电动机转速进行控制的方法。
文章中采用了专门的芯片组成了PWM 信号的发生系统，并且对PWM信号的原理、产生方法以及如何通过软件编程对PWM信号占空比进行调节，从而控制其输入信号波形等均作了详细的阐述。
此外，本文中还采用了芯片IR2110作为直流电动机正转调速功率放大电路的驱动模块，并且把它与延时电路相结合完成了在主电路中对直流电动机的控制。
关键词MCS-51单片机；PWM；直流电动机调速系统The PWM speed regulating system based onSCMAbstractThe DC motor is a kind of motors which was the first invented and applied by human. In all kinds of motors, the DC motor has a good starting, braking and speed performance, so it has been widely used in industrial, aerospace fields. The technology most commonly used in the system of speed controlling of DC motor is PWM(Pulse Width Modulation),the technology used in speed controlling based on PWM has many advantages, such as: high speed controlling, fast response, wide range, and low loss and so on. Therefore, it is used widely in many aspects.This paper studies the use of MCS-51 series single-chip PWM control signal in order to achieve DC motor speed control methods. Article uses a special system of chips occurs PWM signal, and the principle of the PWM signal generated by the software and how to program the PWM signal duty cycle is adjusted to control the input signal waveform of detail etc. elaboration. In addition, we also used as the IR2110 chip forward speed DC motor driven power amplifier module, and to combine it with the delay circuit for controlling the DC motor is completed in the main circuit.Keywords MCS-51 SCM; PWM；speed regulating system of DC目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 直流调速的意义 (1)1.2 直流电动机的发展 (1)1.3 脉宽调速系统的国内外发展概况 (2)1.4 本文主要研究内容 (3)第2章直流电动机的调速系统设计 (4)2.1 直流电动机调速原理 (4)2.2 直流调速的实现方法 (5)2.3 PWM脉宽调制原理 (5)2.3.1 PWM调速原理 (5)2.3.2 PWM调速方法 (6)2.4 本章小结 (6)第3章硬件电路设计 (7)3.1 系统设计的整体框图 (7)3.2 MCS-51单片机简介 (7)3.2.1 51单片机的基本组成 (7)3.2.2 MCS-51单片机引脚图 (8)3.3 驱动电路设计 (9)3.3.1 IR2110芯片结构及引脚说明 (9)3.3.2 桥式可逆PWM变换器的设计 (11)3.4 霍尔传感器的测速模块设计 (13)3.4.1 霍尔元件的工作原理 (13)3.4.2 霍尔传感器电路图 (14)3.5 显示模块设计 (14)3.5.1 芯片介绍 (14)3.5.2 显示模块电路图 (16)3.6 驱动电路主电路图 (16)3.7 本章小结 (17)第4章系统软件设计 (18)4.1 软件设计分析 (18)4.2 主程序设计 (18)4.3 PWM控制程序设计 (22)4.4 本章小结 (23)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)第1章绪论1.1直流调速的意义现在电气传动的主要方向之一是电动机调速系统采用微处理器实现数字化控制。
单片机课程设计 小直流电机调速系统.
《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称小直流电机调速控制系统姓名学号专业指导教师机电与控制工程学院年月日任务书设计题目：小直流电机调速控制系统设计任务及要求：用0809采样电位器的值，并在显示器上显示，将此信号作为方波占空比，用过0832输出经放大后控制电机转速。
为了获得可调的直流电压调制成大小，极性可变的直流电压作为电动机的电枢，实现系统的平滑调速，这种调速系统就称为直流脉宽调速系统。
为了再比较简单的运动控制中实现智能控制，因此设计了单片机控制直流调速系统。
目录1、绪论 (1)2、方案论证 (2)3、方案说明 (3)4、硬件方案设计 (5)5、软件方案设计 (12)6、调试 (16)7、结束语 (17)8、参考文献 (18)9、附录 (19)1.绪论单片微型计算机的诞生是计算机发展史上的一个新的里程碑。
近年来，随着技术的发展和进步，以及市场对产品功能和性能的要求不断提高，直流电动机的应用更加广泛，尤其是在智能机器人中的应用。
直流电动机的起动和调速性能、过载能力强等特点显得十分重要，为了能够适应发展的要求，单闭环直流电动机的调速控制系统得到了很大的发展。
而作为单片嵌入式系统的核心—单片机，正朝着多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格、大存储容量和强I/O功能等方向发展。
随着计算机档次的不断提高，功能的不断完善，单片机已越来越广泛地应用在各种领域的控制、自动化、智能化等方面，特别是在直流电动机的调速控制系统中。
这是因为单片机具有很多优点：体积小，功能全，抗干扰能力强，可靠性高，结构合理，指令丰富，控制功能强，造价低等。
所以选用单片机作为控制系统的核心以提高整个系统的可靠性和可行性。
对直流电机调速器设计的研究，主要实现对电机的控制。
本课程设计主要是实现PWM调速器的正转、反转、加速、减速、停止等操作。
并实现电路的仿真。
为实现系统的微机控制，在设计中，采用了AT89S52单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分，配以各种显示、驱动模块，实现对电动机转速参数的显示和测量。
毕业论文--基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计
毕业论文--基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计毕业论文--基于单片机控制直流电机调速系统毕业设计摘要近年来由于微型机的快速发展国外交直流系统数字化已经达到实用阶段由于以微处理器为核心的数字控制系统硬件电路的标准化程度高制作成本低且不受器件温度漂移的影响其控制软件能够进行逻辑判断和复杂运算可以实现不同于一般线性调节的最优化自适应非线性智能化等控制规律所以微机数字控制系统在各个方面的性能都远远优于模拟控制系统且应用越来越广泛本文介绍的是用一台26KW的直流电动机8051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调试以及计算机仿真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单片机双闭环直流调速系统数字方式目录第1章绪论1第二章方案论证3第三章直流调速控制系统5 31单片机部分的组成5 com路7com路8com8com断源9com计数器11 32 单片机的扩展12com储器的扩展13com储器的扩展14com9可编程键盘显示器16 com与数字量的转换24com保持28第四章PID的控制算法32 41PID控制规律及其基本作用32 42控制算法的实现33 第五章直流调速系统的主电路设计3651直流电动机的调速方法36 52整流电路3753触发电路38第六章软件设计4272 系统仿真结果的输出及结果分析 49第七章系统的抗干扰技术46 第八章直流调速系统的保护49 总结51辞谢53参考文献第2章系统方案选择和总体结构设计21调速方案的选择com制对象的确定本次设计选用的电动机型号Z2-32型额定功率11KW额定电压230V额定电流658A额定转速1000rmin 励磁电压220V运转方式连续com供电方案的选择变压器调速是直流调速系统用的主要方法调节电枢供电电压所需的可控制电源通常有3种旋转电流机组静止可控整流器直流斩波器和脉宽调制变换器旋转变流机组简称G-M系统适用于调速要求不高要求可逆运行的系统但其设备多体积大费用高效率低维护不便静止可控整流器又称V-M系统通过调节触发装置GT的控制电压来移动触发脉冲的相位即可改变Ud从而实现平滑调速且控制作用快速性能好提高系统动态性能直流斩波器和脉宽调制交换器采用PWM受器件各量限制适用于中小功率的系统根据本此设计的技术要求和特点选V-M系统在V-M系统中调节器给定电压即可移动触发装置GT输出脉冲的相位从而方便的改变整流器的输出瞬时电压Ud由于要求直流电压脉动较小故采用三相整流电路考虑使电路简单经济且满足性能要求选择晶闸管三相全控桥交流器供电方案因三相桥式全控整流电压的脉动频率比三相半波高因而所需的平波电抗器的电感量可相应减少约一半这是三相桥式整流电路的一大优点并且晶闸管可控整流装置无噪声无磨损响应快体积小重量轻投资省而且工作可靠能耗小效率高同时由于电机的容量较大又要求电流的脉动小综上选晶闸管三相全控桥整流电路供电方案22总体结构设计com构选择若采用转速负反馈和PI调节器的单闭环调速系统虽然可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差不过当对系统的动态性能要求较高例如要求快速起制动突加负载动态速降小等等单闭环系统难以满足要求因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程的电流或转矩在单闭环调速系统中只有电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的但它只是在超过临界电流值以后靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击并不能很理想地控制电流的动态波形当电流从最大值降低下来以后电机转矩也随之减少因而加速过程必然拖长若采用双闭环调速系统则可以近似在电机最大电流转矩受限的条件下充分利用电机的允许过载能力使电力拖动系统尽可能用最大的加速度起动到达稳态转速后又可以让电流迅速降低下来使转矩马上与负载相平衡从而转入稳态运行此时起动电流近似呈方形波而转速近似是线性增长的这是在最大电流转矩受到限制的条件下调速系统所能得到的最快的起动过程采用转速电流双闭环调速系统在系统中设置了两个调节器分别调节转速和电流二者之间实行串级联接这样就可以实现在起动过程中只有电流负反馈而它和转速负反馈不同时加到一个调节器的输入端到达稳态转速后只靠转速负反馈不靠电流负反馈发挥主要的作用这样就能够获得良好的静动态性能与带电流截止负反馈的单闭环系统相比双闭环调速系统的静特性在负载电流小于Idm时表现为转速无静差这时转速负反馈起主调作用系统表现为电流无静差得到过电流的自动保护显然静特性优于单闭环系统在动态性能方面双闭环系统在起动和升速过程中表现出很快的动态跟随性在动态抗扰性能上表现在具有较强的抗负载扰动抗电网电压扰动综上所述本系统用一台单片机及外部扩展设备代替原模拟系统中速度调节器电流调节器触发器逻辑切换单元电压记忆环节锁零单元和电流自适应调节器等从而使直流调速系统实现全数字化其硬件结构如图2-1所示图2-1 单片机控制的直流调速系统结构图com工作原理在此单片机控制的直流调速系统中速度给定速度反馈和电流反馈信号是通过模拟光电隔离器AD转换器送入计算机计算机按照已定的控制算法计算产生双脉冲经并行口数字光电隔离器功率放大器送到晶闸管的控制级以控制晶闸管输出整流电压的大小平稳的调节电动机的速度晶闸管正反组切换由数字逻辑切换单元来完成第3章主电路设计与参数计算电动机的额定电压为230V为保证供电质量应采用三相减压变压器将电源电压降低为避免三次谐波电动势的不良影响三次谐波电流对电源的干扰主变压器采用DY联结31整流变压器的设计com二次侧电压U2的计算U2是一个重要的参数选择过低就会无法保证输出额定电压选择过大又会造成延迟角α加大功率因数变坏整流元件的耐压升高增加了装置的成本一般可按下式计算即式中Ud --整流电路输出电压最大值nUT --主电路电流回路n个晶闸管正向压降C -- 线路接线方式系数Usk --变压器的短路比对10,100KVAUsk 005,01I2I2N--变压器二次实际工作电流与额定之比应取最大值在要求不高场合或近似估算时可用下式计算即式中A--理想情况下α 0?时整流电压Ud0与二次电压U2之比即A Ud0U2B--延迟角为α时输出电压Ud与Ud0之比即B UdUd0ε电网波动系数112考虑各种因数的安全系数根据设计要求采用公式由表查得 A 234取ε 09α角考虑10?裕量则 B cosα 0985取U2 120V电压比K U1U2 380120 317 com 一次二次相电流I1I2的计算由表查得 KI1 0816 KI2 0816 考虑变压器励磁电流得com容量的计算S1 m1U1I1S2 m2U2I2S 12 S1S2式中m1m2 --一次侧与二次侧绕组的相数由表查得m1 3m2 3S1 m1U1I1 3?380?169 19266 KVAS2 m2U2I2 3?120?537 19332 KVAS 12 S1S2 121926619332 19299 KVA32晶闸管元件的选择com的额定电压晶闸管实际承受的最大峰值电压UTm乘以2,3倍的安全裕量参照标准电压等级即可确定晶闸管的额定电压UTN即UTN 2,3UTm 整流电路形式为三相全控桥查表得则取com的额定电流选择晶闸管额定电流的原则是必须使管子允许通过的额定电流有效值大于实际流过管子电流最大有效值即157 或 K考虑15,2倍的裕量15,2K式中K 157--电流计算系数此外还需注意以下几点?当周围环境温度超过40?时应降低元件的额定电流值?当元件的冷却条件低于标准要求时也应降低元件的额定电流值?关键重大设备电流裕量可适当选大些由表查得 K 0368考虑152倍的裕量取故选晶闸管的型号为33直流调速系统的保护晶闸管有换相方便无噪音的优点设计晶闸管电路除了正确的选择晶闸管的额定电压额定电流等参数外还必须采取必要的过电压过电流保护措施正确的保护是晶闸管装置能否可靠地正常运行的关键com保护以过电压保护的部位来分有交流侧过压保护直流侧过电压保护和器件两端的过电压保护三种1交流侧过电压保护错误未找到引用源错误未指定书签阻容保护即在变压器二次侧并联电阻R和电容C进行保护对于三相电路,和,的值可按下表换算变压器接法单相三相二次,联结三相二次,联结阻容装置接法与变压器二次侧并联 Y联结 D联结 Y联结 D联结电容 ,, 13C 3C C 电阻 , , 3R 13R R 本系统采用D-Y连接S 19299KVA U2 120VIem取值当 S 110KVA时对应的Iem 41所以Iem取3C??6IemSU22 ?6?3?34?1031202 1417μF耐压?15Um 15?120? 2546V选取20μF的铝电解电容器选取 S 110KVA 15所以 3R??23 U22S ?23?120219299?103 937ΩIC 2πfCUC?10-6 2π?50?40?10-6?120?10-6 15?10-6APR? 3-4 IC2R 3-4 ?15?10-62?937 633-843?10-13W选取电阻为ZB1-10的电阻错误未找到引用源压敏电阻的计算U1MA 13U 13??120 2206V流通量取5KVA选MY31-2205型压敏电阻允许偏差10,242V2直流侧过电压保护直流侧保护可采用与交流侧保护相同保护相同的方法可采用阻容保护和压敏电阻保护但采用阻容保护易影响系统的快速性并且会造成加大因此一般不采用阻容保护而只用压敏电阻作过电压保护U1MA 18-22UDC 18-22 ?230 414-460V选MY31-4405型压敏电阻允许偏差10,484V的11,115倍得 C 01μFR 100Ω选R为02μF的CZJD-2型金属化纸介质电容器PR fCUm2?10-6 50?02?10-6? ?120 2?10-6 045?10-6W选R为20Ω普通金属膜电阻器RJ-05com 电流保护快速熔断器的断流时间短保护性能较好是目前应用最普遍的保护措施快速熔断器可以安装在直流侧交流侧和直接与晶闸管串联交流侧快速熔断器的选择I2 537A选取RLS-10快速熔断器熔体额定电流6A晶闸管串连的快速熔断器的选择I I2 537AIT 311A选取RLS-10快速熔断器熔体额定电流4A3电压和电流上升率的限制电压上升率正相电压上升率较大时会使晶闸管误导通因此作用于晶闸管的正相电压上升率应有一定的限制造成电压上升率过大的原因一般有两点由电网侵入的过电压由于晶闸管换相时相当于线电压短路换相结束后线电压有升高每一次换相都可能造成过大限制过大可在电源输入端串联电感和在晶闸管每个桥臂上串联电感利用电感的滤波特性使降低电流上升率导通时电流上升率太大则可能引起门极附近过热造成晶闸管损坏因此对晶闸管的电流上升率必须有所限制产生过大的原因一般有晶闸管导通时与晶闸管并联的阻容保护中的电容突然向晶闸管放电交流电源通过晶闸管向直流侧保护电容充电直流侧负载突然短路等等限制除在阻容保护中选择合适的电阻外也可采用与限制相同的措施即在每个桥臂上串联一个电感限制和的电感可采用空心电抗器要求L?20,30μH也可采用铁心电抗器L值可偏大些在容量较小系统中也可把接晶闸管的导线绕上一定圈数或在导线上套上一个或几个磁环来代替桥臂电抗器所以为了防止和每个桥臂上串联一个30μH的电感com抗器的计算为了使直流负载得到平滑的直流电流通常在整流输出电路中串入带有气隙的铁心电抗器称平波电抗器其主要参数有流过电抗器的电流一般是已知的因此电抗器参数计算主要是电感量的计算1算出电流连续的临界电感量可用下式计算单位mH式中 ,与整流电路形式有关的系数可由表查得,最小负载电流常取电动机额定电流的5,,10,计算根据本电路形式查得 0695所以 738mH2限制输出电流脉动的电感量由于晶闸管整流装置的输出电压是脉动的因此输出电流波形也是脉动的该脉动电流可以看成一个恒定直流分量和一个交流分量组成通常负载需要的只是直流分量对电动机负载来说过大的交流分量会使电动机换向恶化和铁耗增加引起过热因此应在直流侧串入平波电抗器用来限制输出电流的脉动量平波电抗器的临界电感量单位为m,可用下式计算式中 ,系数与整流电路形式有关,电流最大允许脉动系数通常单相电路?20,三相电路?5,10, 根据本电路形式查得 1045所以 1109mH3电动机电感量和变压器漏电感量电动机电感量单位为mH可按下式计算式中 n,直流电动机电压电流和转速常用额定值代入 p,电动机的磁极对数,计算系数一般无补偿电动机取8,12快速无补偿电动机取6,8有补偿电动机取5,6本设计中取 8 230V 658An 1000rminp 156mH变压器漏电感量单位为mH可按下式计算式中 ,计算系数查表可得,变压器的短路比一般取5,10本设计中取 39 6所以 0248mH4实际串入电抗器的电感量考虑输出电流连续时的实际电感量,在三相桥式电路中取,其余电路可取,738,562?0248 1324mH考虑限制电流脉动时的实际电感量本电路 1109,562?0248 5034 mH如上述条件均需满足时应取和中较大者作为串入平波电抗器的电感值所以本电路选取 6 mH作为平波电抗器的电感值可逆系统中限制环流电抗器又称均衡电抗器电感量单位为mH的计算公式为式中,计算系数一般取, 0695,要求的环流值通常取,3,,10,为直流电动机电枢电流1476 mH实际所需的均衡电感量为如果均衡电流经过变压器两相绕组计算时应代入21476,0248?2 1403 mH一般说来均衡电抗器和平波电抗器分设的方案比较经济故采用较为普遍 34励磁电路元件的选择整流二极管耐压与主电路晶闸管相同故取700V额定电流可查得K 0367 ID AV 152 K Ii 152 036712A 066--088A可选用ZP型3A700V的二极管RPL 为与电动机配套的磁场变阻器用来调节励磁电流为实现弱磁保护在磁场回路中串入了欠电流继电器KA 动作电流通过RPI 调整根据额定励磁电流Iex 12A可选用吸引线圈电流为25A的JL14-11ZQ直流欠电流继电器35主电路及保护电路原理图图3-1 主电路及保护电路原理图第4章控制电路与单片机系统设计41 晶闸管触发控制电路设计com 晶闸管触发方法晶闸管三相全控桥式整流电路简图如图4-1所示图4-1 三相全控桥式整流电路图4-2 三相电压曲线三相全控桥式整流电路共有六个晶闸管它们分为共阴极和共阳极两组在触发时采用双脉冲触发方式每次两组各有一个晶闸管导通六个晶闸管的导通顺序为SCR1SCR2SCR3SCR4SCR5SCR6如图4-2所示相电压曲线的交点t1,t6就是晶闸管SCR1,SCR6的控制角起点取线电压Uac从负半波的过零点Gt1图4-3 晶闸管触发时刻α 00 及触发顺序单片机在触发晶闸管时根据电流控制器的输出控制值uk以同步基准点位参考点算出晶闸管控制角α的大小再通过定时器按控制角的大小以及触发顺序准确地向各个晶闸管发出触发脉冲在控制触发时有两种触发方法绝对触发方法和相对触发方法所谓绝对触发方法就是指触发脉冲形成的时刻都直接取决于基准时刻点对三相全控桥式整流电路在交流电的一个周期内需要6个或者3个基准点相对触发方式是以前一触发脉冲为基准来确定后一触发脉冲时刻它用加长或缩短相邻两次触发脉冲之间的间距来改变控制角在稳态时这个间距等于600控制角α改变时该间距应相应改变但由于电网频率的波动以及计算机定时器的误差会使控制角偏离要求值因此在相对触发方式时应在一个周期内用同步脉冲信号进行一次校正以避免误差的积累对于单相电路均使用绝对触发方式在三相全控桥式整流电路中一般则常使用相对触发方式综上本次设计使用相对触发的触发控制方法com 控制算法设相邻控硅之间触发脉冲间距角为Δ在稳定情况下Δ 600当α由αk-1变为αk时应有Δ αk-αk-1600在控制时一般均使用单片机的定时器来完成触发脉冲输出这样须把角度转换成时间值交流电的一个周期对频率为50Hz为20ms中断这时MCU可读入转换结果图4-4 电流测量框图如图4-4所示交流电流通过电流互感器变成0,5V电压信号经整流和滤波后加到ADC0808的IN0上速度给定采用电位器输入它加到IN1上在调整速度给定值时可按下速度给定显示键这时四位LED上将显示对应于电位器输入的速度给定值可调整电位器至显示值为所需的给定值对于需要较高精度的调速控制系统可采用10位或者更高分辨率的AD转换芯片但这时一方面成本将较高另一方面计算将大大复杂因为必须采用16位计算所以在选型时应该多方面考虑com 速度测量速度检测有模拟和数字两种检测方法模拟测速一般采用测速发电机其输出电压不仅表示了转速的大小还包含了转速的方向在调速系统中转速的方向也是不可缺少的不过模拟测速方法的精度不够高在低速时更为严重对于要求精度高调速范围大的系统往往需要采用旋转编码器测速即数字测速光电式旋转编码器是转速或转角的检测元件旋转编码器与电动机相连当电动机转动时带动码盘旋转便发出转速或转角信号旋转编码器可分为绝对式和增量式两种绝对式编码器在码盘上分层刻上表示角度的二进制数码或循环码通过接受器将该数码送入计算机绝对式编码器常用于检测转角若需得到转速信号必须对转角进行微分处理增量式编码器在码盘上均匀地刻制一定数量的光栅如图4-5所示当电动机旋转时码盘随之一起转动通过光栅的作用持续不断地开发或封闭光通路因此在接收装置的输出端便得到频率与转速成正比的方波脉冲序列从而可以计算转速图4-5 增量式旋转编码器示意图上述脉冲序列正确地反映了转速的高低但不能鉴别转向为了获得转速的方向可增加一对发光与接收装置使两对发光与接收装置错开光栅节距的14则两组脉冲序列A和B的相位相差900如图4-6所示正转时A相超前B相反转时B相超前A相采用简单的鉴相电路就可以分辨出方向图4-6 区分旋转方向的AB两组脉冲序列若码盘的光栅数为N则转速分辨率为1N常用得旋转编码器光栅数有102420484096等采用倍率电路可以有效地提高转速分辨率而不增加旋转编码器的光栅数一般多采用四倍频电路采用旋转编码器的数字测速方法有三种M法T法和MT法1M法测速在一定的时间Tc内测取旋转编码器输出的脉冲个数M1用以计算这段时间内的平均转速称作M法测速把M1除以Tc就得到了旋转编码器输出脉冲的频率f1 M1Tc所以又称频率法电动机每转一圈共产生Z个脉冲Z 倍频系数?编码光栅数把f1除以Z就得到电动机的转速在习惯上时间Tc以秒为单位而转速是以每分钟的转数rmin为单位则电动机的转速为在上式中Z和Tc均为常值因此转速n正比于脉冲个数M1高速时M1大量化误差较小随着转速的降低误差增大转速过低时M1将小于1测速装置便不能正常工作所以M法测速只适用于高速段2T法测速在编码器两个相邻输出脉冲的间隔时间内用一个计数器对已知频率为f0的高频时钟脉冲进行计数并由此来计算转速称为T法测速在这里测速时间缘于编码器输出脉冲的周期所以又称周期法在T法测速中准确的测速时间Tt是用所得的高频时钟脉冲个数M2计算出来的即Tt M2f0则电动机转速为高速时M2小量化误差大随着转速的降低误差减小所以T法测速适用于低速段3MT法测速把M法和T法结合起来既检测Tc时间内旋转编码器输出的脉冲个数M1有检测同一时间间隔的高频时钟脉冲个数M2用来计算转速称作MT法测速设高频时钟脉冲的频率为f0则准确的测速时间Tt M2f0而电动机转速为采用MT法测速时应保证高频时钟脉冲计数器与旋转编码器输出脉冲计数器同时开启与关闭以减少误差只有等到编码器输出脉冲前沿到达时两个计数器才同时允许开始或者停止计数由于MT法的计数值M1和M2都随着转速的变化而变化高速时相当于M法测速最低速时M1 1自动进入T法测速因此MT法测速能适应的转速范围明显大于前两种是目前广泛应用的一种测速方法综上所述本系统的速度测量采用数字MT法测速其中利用T1作为定时器计时Tc 时间产生中断旋转编码器输出的脉冲个数M1由P16口检测同一时间间隔的高频时钟脉冲个数M2由P17口检测最后由转速中断程序完成转速的测量等等com 晶闸管控制晶闸管触发采用80C31的定时器T0实现每次把T?的补码写入T0中在T0溢出时转到T0中断处理程序按脉冲分配表从P1口P10,P15输出晶闸管触发脉冲然后延时50μs置位P10,P15从而输出宽度为50μs的触发脉冲该触发脉冲经CD4049提高驱动电流CD4049是一个驱动功能的反相器再经过TIL117光隔离从LM386低频功率放大器得到最后的输出脉冲这样可以提高输出脉冲上升沿陡度最后此脉冲去触发对应的晶闸管这里由于80C31的P1口在复位后初态为1故采用0为有效输出位以保证初态时晶闸管处于截止状态同步校正由80C31的定时器T0和外部中断实现此同步电路是由LM339构成的过零比较器电路和一个光电耦合器及一个反相器组成的交流电源线电压Vac经变压器变压稳压管削波后输入比较器LM339比较器输出再经过光电隔离及反相后产生一个与Vac同相位的方波信号输出的方波信号加到上它置为调变触发方式第5章调节器的设计51 对象的数学模型单片机控制直流调速系统结构如图5-1所示图5-1 单片机控制直流调速系统结构其中UGn为速度给定UGi为电流给定UFn为速度反馈UGi为电流反馈Uk为触发器输入信号E为电动机反电势UDO为晶闸管整流电压ID为主回路电流原始数据直流电动机D的铭牌数据型号Z2-32型额定功率11KW额定电压220V额定电流658A额定转速1000rmin 励磁电压220V运转方式连续参数实测数据为电动机电枢电阻RD 492Ω电动机电枢电感 LD 0048H 电抗器电阻RP 188Ω电抗器电感 LP 00313H 整流变压器直流电阻RT 018Ω整流变压器电感 LT 0017H 单片机控制直流调速系统被控对象是直流电动机由图5-1可知UDO - E IDRεLεdID?dt Rε IDTDdID?dt 5-1 对式5-1取拉式变换得ID s 1RεUDO s – E s TDs1 5-2其中Rε RD2 RT RP Rr RR为晶闸管重叠角等效电阻RεLεTD的数值依次为Rε 492Ω2?018Ω188Ω16Ω876Ω。
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第一章直流电机可逆调速控制的要求在工业，农业，交通运输和国防上，广泛应用电动机来拖动工作机械，较先进的工作机械和生产工艺，普遍要求对电动机的转速实行自动控制。
晶闸管元件的出现，开辟了自动调速系统的新纪元，晶闸管自动调速系统具有效率高，体积小，寿命长反应快，控制特性好，消耗钢铁材料少等显著优点，因而获得了强大的生命里，随着电子计算机和微处理机的推广应用又出现了由计算机或微处理机控制的自动调速系统。
晶体管直流调速系统具有调速比大，精度高，动态性能好，效率高，易控制等优点。
目前已比较成熟。
本设计课题-----采用智能控制策略利用单片机控制直流电动机是实现电动机调速的一种方法，由于要求实现直流电动机的正反转，且要求调速系统的性能要高。
我们决定采用逻辑控制的无环流可逆系统。
这是因为双闭环调速系统有①具有良好的静特性（接近理想的“挖土机特性”）②具有良好的动态特性，启动时间短（动态响应快，超调量小）③系统抗干扰能力强，电流环能较好的克服电网电压波动的影响，并最后消除转速偏差④由两个调节器分别调节电流和转速，这样可以分别进行设计，分别调整，调整方便等特点。
所以我们选择采用双闭环调速系统。
由于在可逆系统中环流会消耗功率加重晶闸管和变压器的负担。
并使功率因数变差，因此我们采用逻辑控制的无环流可逆调速系统其系统原理图如下所示：逻辑控制无环流可逆系统原理图DLC-----无环流系统控制器图中DLC是必须加入的。
它的作用就是送出两个控制信号Uc1和Uc2分别送往正，反两组触发电路的“脉冲封锁”控制端。
这两个控制信号的特点是：当其中是“1”信号是，则另外一个必定是“0”封锁信号于是在其中一组在工作时，另一组触发脉冲即被封锁。
从而保证了在正反两组晶闸管整流装置中只可能有一组进行工作，不会产生环流。
逻辑无环流可逆系统的优点是：不需要环流电抗器，没有附加的环流损失。
节省变压器和晶闸管整流装置的容量因为换流而造成的事故率比有环流系统低，可靠性高。
为满足以上这些直流电动机可逆调速系统要求。
以后几个章节着重讨论采用微机的实现过程即它的控制回路。
这也是本次设计的主要思想，对主回路及其他附属部分只简单的论述！第二章主回路一.三相可控整流电路的选择当整流容量较大或要求直流电压的脉动要求小，易滤波或要求快速控制时应采用对电网来说是平衡的三相零式电路结构简单，控制容易但是电路输出的电压不高脉动又比较大，使用功率有限，对于电压较高容量比较大，或者性能要求高的装置，多采用三相桥式全控整流电路二．系统主电路参数计算和保护系统主电路参数计算包括整流变压器，晶闸管元件，电抗器和各种保护装置的计算和选择。
⑴主电路装置的计算与确定①整流变压器参数计算三相380V电源经空气开关送至三相变压器IB（采用整流变压器主要是为了使整形输出电压与工作电压相适应）为了减少高次谐波对电网的不良影响，变压器采用△/Y 接法（整流变压器接成△/Y 可以有效地抑制晶闸管整流时产生的奇次谐波对电网的不良影响，此外还对三相交流电压起隔离作用有利于人身安全，若直接接电网后，整流输出电压能符合电机要求也可以改为采用在进线处串接交流电抗器来抑制整流谐波对电网的影响）避免在变压器每一相绕组中产生尖顶波电动势，这个电动势有时将超过正常值时的50%对变压器绝缘不利。
在本次系统中我们采用△/Y-11。
整流变压器二次相电压U2的计算如下：U2=(Udmax +RIa + n△Uvt)/(Aε(Cosαmin-Cdk×I2/I2H.))在要求不太精确的情况下U2 可以简化为 U2=（1.2∽1.5）×UdmaxUdmax为变流装置的最大整流输出电压A为α=0是Ud 与U2之比通过查表知道A=2.34∴U2=（1.2∽1.5）×220/2.34=112.8V实取120V线电压U2 =3U2=207.8V整流变压器二次相电流I2一次相电流I1的计算I2=0.86×Id=0.86×8.74=7.13≈7AI1=I2×U2/ U1=7.13×120/380=2.25≈2A变压器容量计算如下：S2=M2U2I2=3×120×7=2520V•A对于三相桥式全控整流电路有S=S1=S2=2520 V•A实取S=3KVA整流变压器数据如下：②晶闸管元件的选择1）晶闸管的额定电压UTN按下式计算：UTN =(2∽3)UTM式中UTN 为晶闸管元件的额定电压（V）；UTM 为晶闸管元件在电路中实际承受的最大电压，对于不同型式整流电路的UTM 示于表（2-2）中表中U2 为整流变压器二次侧相电压有效值2）整流元件额定电流ITN=（1.5∽2）KfbId 式中ITN为晶闸管额定电流（A）Kfb为计算系数示于表（2-2）Id为最大负载电流（A）根据已知条件和表2-2则有UTN=(2∽3)UTM=6U2(2∽3)=588∽882V 实选UTN=800VITN=(1.5∽2)KfbId=(1.5∽2)⨯0.368⨯2⨯8.74=10∽13A 实选ITN=12A∴晶闸管选取KP-12-8 计12只③电抗器计算在电枢回路串联平波电抗器L，可以输出电流连续，限制电流脉动抑制电流上升率以改善晶闸管与电动机的利用率和系统调节特性。
根据不同的要求所计算的电感值是不相等的，其中为使主回路电流连续条件计算的电感值较大，故本设计按电流连续条件计算电感这样亦可实现其他功能。
用公式计算出所需电感量，要减去变压器漏感和电动机电枢电感才是平波电抗器的电感量Lcr1计算过程如下：1）变压器漏感量 L =k UkU2/Id=3.9⨯0.02⨯120/8.74=1.45mH2）电动机电枢电感由以至可得Ld=75mH对于三相桥式电路，主电路导通时，变压器漏电感与电枢电敢量之和计算值：2L +Ld=2⨯1.45+75=77.9mH3）平波电抗器电感量Lcr1= Lcr-(2L +Ld)=53mH Icr1=1.11In=9.6 所以实取Lcr1=53mH I=10A （2）整流装置的保护晶闸管承受过电流和过电压的能力较差，短时间过电流和过电压就会把器件损坏但不能完全根据装置运行可能出现暂时的过电流和过电压的数值来确定器件参数，还要充分发挥器件应有能力因此保护就成为提高电力装置运行可靠性不可少的环节。
①过电压保护产生过电压原因：a.外部：雷击，电网中产生浪涌电压b.内部：合闸，拉闸，熔断器熔断根据晶闸管装置产生过电压部位不同，分别设置交流侧过电压保护，直流侧过电压保护，元件保护环节。
A．交流侧过电压保护阻容保护。
由于整流变压器容量3KVA<5KVA,故只需在变压器二次侧需阻容保护装置由于变压器二次侧采用的是Y 联结为了计算方便阻容保护元件的接法也是Y 联结则有 C ≥6If%S/（U2⨯U2）R ≥2.3（U2⨯U2）/S %%If Uk式中，If%为变压器励磁电流百分比 10∽1000KVA 对应的If%为 10∽4Uk%为变压器短路电压百分比 10∽1000KVA 对应的 Uk%为5∽10S 为单相变压器的平均计算容量（VA ）U2为变压器二次相电压有效值 电容C 的耐压大于或等于1.5Uc 电功率Pr ≥(3∽4)Ic 2R Ic ≥2πfcUc ⨯10-6式中Ic Uc 为Rc 正常工作是电压电流有效值f 为电源频率代入以知条件因为S 总=3KV∴If%=18 Uk%=2 S=1.0KVA∴ C ≥7.8µF 取C=8µF C 耐压值≥1.5Uc=312V电阻值≥11.7Ω 取R=12Ω Ic ≥2πfcUc ⨯10-6 =0.5A电阻功率Pr ≥(3∽4)Ic 2R=12W根据以上计算选择变压器二次侧阻容吸收装置元件为油浸电容8µF，312V ，3支。
绕线电阻12Ω，12W ，3支。
B.直流侧过电压保护直流侧过电压保护与交流侧过电压保护方法相同。
元件选择原则也相同。
实际中常采用压敏电阻保护U mA ≥(压敏电阻承受的额定电压峰值⨯ε/(0.8∽0.9) 式中ε 为电网电压升高系数一般取ε=1.05∽1.10U mA=359∽404V 实选压敏电阻VYJ-440/3型 3B 额定电压440V 直流容量3KAC.元件保护在防止在换相过程中，被关断与晶闸管出现反向电压而使将被关断的晶闸管导致反方向击穿，最常用的方法是在晶闸管两端并联RC 吸收电容查表2-3得由表（2-3）得 Cp=0.1µF Rp=100Ω电容Cp耐压≥（1.1∽1.5） UTM =323∽441V原功率=1.75⨯fCpUtm2⨯10-6=0.7W实选油浸电容0.11µF ，450V，12支⑵过电流保护过电流产生原因：a.生产过负载b.直流短路c.出现没有导通或击穿d.逆变失败晶闸管在短时间内能够承受一定的过电流但是如果短路或过载时过电流数值比较大，而切断时间较慢，就会造成晶闸管的损坏，因此必须采用快速动作的保护电器来保护，快速熔断器就是使用较普通的一种。
在本次调速系统中每个桥臂均带有快速熔断器。
快速熔断器的熔体电流In按下式选样ITM ≤ITN≤1.57ITNITM≈2⨯0.577 ITN =2⨯0.577⨯8.74=10A1.57ITN=1.57⨯12=19A所以实选RLS-500-15型 12支第三章控制回路第一节系统硬件设计一.硬件设计要点⑴尽可能采用功能强的芯片⑵留有余地在设计硬件电路时，要考虑到将来修改，扩展的方便a. ROM空间b. RAM 空间c. I/O端口d. A/D D/A通道⑶以软件代替硬件。
原则上只要软件能做到的就不用硬件，在实时性要求不高的场合，以软件代替硬件是非常合算的⑷工艺设计，包括机箱面板，配线接插件等必须考虑到安装，调试维修的方便。
另外硬件抗干扰措施也必须在硬件设计时一并考虑进去二. 最小控制系统⑴几种芯片的比较①MSC-48系列单片机MSC-48系列单片机是Intel公司在1976年推出的，该系列典型产品为8048它是在一个40只引脚的大规模集成电路内，包含有8位CPU，1K字节ROM 的程序存储器64字节RAM的数据存储器，一个8位定时器/计数器27根输入输出线。
②MSC-51系列单片机MSC-51单片机是在MSC-48基础上推出高性能8位单片机它与MSC-48相比，在片内存储器容量I/O的功能以及指令系统功能等都大大得到加强。
MSC-51系列单片机特别适用于实时控制，智能仪表主从结构的多机系统等领域。
是工业检测控制领域中最理想的8位单片机。
MSC-51具有以下一些特点：a 集成度高b 系统结构简单c 系统扩展方便d 可靠性高e 处理功能强速度快f 容易产品化MSC-51系列单片机的三个基本产品：8031 8051 8751③MSC-96系列单片机MSC-96系列单片机是Intel公司推出的一种16位单片机。