毕业设计论文_双闭环直流调速系统控制器的设计.doc

目 录 摘 要 III Abstract III 第一章 绪论 1 1.1 研究背景和意义 1 1.2 国内外研究现状和应用前景 2 1.3 本研究课题的主要研究内容 2 1.4 本章小结 2 第二章 控制原理与方案确定 3 2.1 直流调速系统的基本概念 3 2.1.1 直流调速系统的主要方案 3 2.1.2 直流调速系统用的可控直流电源 4 2.2 转速、电流双闭环调速系统介绍 9 2.2.1 转速、电流双闭环直流调速系统的组成 9 2.2.2 系统电路结构 10 2.2.3 系统稳态结构 10 2.2.4 系统动态结构 11 2.2.5 起动过程分析 11 2.2.6 动态抗扰性能分析 13 2.3 双闭环调速系统的工作原理 13 2.3.1 以电流调节器ACR为核心的电流环工作原理 13 2.3.2 以转速调节器ASR为核心的转速环工作原理 13 2.4 控制方案的确定 14 2.4.1 连续控制与数字控制的特点 14 2.4.2 数字控制的双闭环直流调速系统 15 2.5 本章小结 15 第三章 基于SIMULINK的系统仿真 16 3.1 系统设计 16 3.2 系统仿真 17 3.3 仿真结果分析 18 3.4 本章小结 18 第四章 硬件设计说明 19 4.1 控制系统的组成 19 4.1.1 主回路 19 4.1.2 检测回路 19 4.1.3 故障综合 22 4.1.4 数字控制器 22 4.2 控制器芯片的选择和应用 22 4.2.1 DSP芯片的选择 22 4.2.2 TMS320CF240芯片概述 23 4.2.3 DSP编程语言简介 25 4.3 本章小结 25 第五章 控制算法及软件设计 26 5.1 数字PID控制算法 26 5.1.1 PID算法的数字化 26 5.1.2 增量式控制算法的优点和不足 28 5.2 双闭环控制的控制算法 28 5.3 系统软件的设计 29 5.4 本章小结 30 第六章 结束语 31 参考文献 32 致 谢 33 附录A 34 附录B 36 双闭环直流调速系统控制器的设计 摘 要 本文对微机控制的直流调速系统进行了较深入的研究，从直流调速系统的原理出发，建立了双闭环直流调速系统的数学模型，用MATLAB进行系统仿真，实现了控制器参数整定。在此基础上以数字信号处理器(DSP)为控制器，通过对系统硬件和软件的设计实现了直流电动机双闭环调速系统的设计。结果表明，此调速系统具有较强的鲁棒性。 关键词：微机控制，双闭环，直流调速，数字信号处理器 The Design of the Double Closed Loops DC Timing System Controller Abstract In this paper, DC timing system controlled by microcomputer had been researched deeply. Beginning with the theory of the DC timing system, the math model of the double closed loops DC timing system had been build up, the controller parameter had been adjusted after the system had been simulated with MATLAB, Based on the result of the simulation, digital signal processor (DSP) is taken as the controller, the design of the double closed loops timing system of the DC motor has been realized through the design of the system抯 hardware and software. The result shows that this timing system has strong robust. Keywords: microcomputer control, double closed loops, DC timing, DSP 第一章 绪论 1.1 研究背景和意义[1] 计算机技术的发展正在影响着人类生活的各个方面。计算机的应用随着软件和硬件技术日益发展，出现了前所未有的繁荣。特别是一些具有新技术的计算机芯片的出现，给计算机技术在工业控制方面的应用提供了新的开发环境。例如：C8051单片机就比以前的8051单片机增加了许多功能，特别是使用了流水线指