《电力拖动自动控制系统》课程设计报告-数字式直流电机开环控制系统设计.doc

《电力拖动自动控制系统》 课程设计报告 题 目：数字式直流电机开环控制系统设计 院 （系）： 机电自动化学院电气自动化 专业班级： 电气专0902 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2012年02月 13 日至2012年 02 月 24日 华中科技大学武昌分校制 《电力拖动自动控制系统》课程设计任务书 一、设计（调查报告/论文）题目 数字式直流电机开环控制系统设计 二、设计（调查报告/论文）主要内容 （1）控制对象12V或24V,50W以内小型直流电机（2）主电路双极性PWM变换电路（3）控制电路单片机（4）驱动电路采用IR2110或IR2130（5）实现电机的启停、正转反转1 系统结构 2 主电路结构及原理3 隔离芯片引脚图 4 驱动电路—IR2130芯片 四、要求的设计（调查/论文）成果 1 实际制作并调试成功的小系统一套； 2 符合规范要求的设计报告电子档、纸质档各一份。五、进程安排 第一周安排：（上午：8:30-11:30；下午：14:00-17:00） 周一~~~周二上午：分组、理解课题、查找资料、确定控制系统的具体电路结构； 周二下午：审核并修订设计方案（4号教学楼创新实验室集中）； 周三~~~周四：软件设计（4号教学楼单片机实验室集中） 周五上午：检验程序流程及运行结果（ 4号教学楼单片机实验室集中） 周五下午：调试光耦隔离电路（ 4号教学楼单片机实验室或创新实验室集中） 第二周安排：（上午：8:30-11:30；下午：14:00-17:00） 周一~~~周二上午：驱动电路调试（ 4号教学楼单片机实验室或创新实验室集中） 周二下午~~~周三下午：系统联调（ 4号教学楼单片机实验室或创新实验室集中） 周四~~~周五：按规范撰写设计报告并提交、验收 备注：第二周周四下午、周五上午审核设计报告电子档，通过后方可打印，于周五17:00之前上交。 [1] 陈伯时.自动控制系统及电力拖动控制.北京：机械工业出版社，2003：57-63. [2] 李荣生.电气传动控制系统设计指导.北京：机械工业出版社，2003：104-110. [3] 李正军．电动跑步机PWM直流调速系统设计．微电机．2007，40（10）：87-88， 92． [4] 吴守箴，戚英杰.电气传的脉宽调制控制技术.北京：机械工业出版社，2010． [5] Hava．Performance Analysis of Reduced Common-Mode Voltage PWM Methods and Comparison With Standard: PWM Methods for Three-Phase Voltage-Source Inverters．IEEE Transactions on Power Electronics 2009，24（1）：241-252． 1.课程设计任务与目的 1.1课程设计任务 本次系统设计的设计任务是控制对象是12V或24V,50W以内小型直流电机， 采用双极性PWM变换电路，用单片机来控制电机的启停、正转或反转。系统结构 流程图如下图1所示： 图1 系统以8032单片机为核心，小直流电机为控制对象，实现速度单闭环、PID 控制、方便的人机对话接口，用键盘输入有关控制信号及参数，实现电机的 启停动、正反转、速度调节。并在LED上实时显示输入参数及动态转速。采用 单片机控制取代了以往的模拟控制，无零点漂移，使控制精度更高，而且方便 系统的改进和升级，灵活性和适应性更强。 1.2课程设计目的 1．通过课程设计，综合运用课程中所学的理论知识通过查阅手册和参考文献资料，培养学生独立分析和解决实际问题的能力熟悉掌的类型和特性，并掌握合理选用的原则数子电子仪器的使用方法 学会撰写课程设计论文提高撰写设计报告的能力 培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度—7FH。通常说的内部数据存储器就是指这前 128个单元，简称内部RAM。 特殊功能寄存器：是用来对片内各部件进行管理、控制、监视的控制寄存器 和状态寄存器，是一个特殊功能的RAM区，位于内部RAM的高128个单元，其地 址为80H—FFH。 内部程序存储器：8051芯片内部共有4K个单元，用于存储程序、原始数据 或表格，简称内部ROM。 并行I/O口：8051芯片内部有4个8位的I/O口（P0，P1，P2，P3），以实 现数据的并行输入输出。 串行口：它是用来实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。 定时器：8051片内有2个16位的定时器，用来实现定时或者计数功能，并 且以其定时或计数结果