单片机在双闭环直流调速系统中的应用.doc

目 录 中文摘要 1 英文摘要 2 1 引 言 3 2 系统整体方案设计 4 2.1 调速方案的选择 4 2.2 整体结构的设计 5 3 主电路设计和参数计算 7 3.1 整流变压器的设计 7 3.2 整流器件的选择 9 3.3 晶闸管的保护电路设计 10 4 单片机控制系统的电路设计 16 4.1 晶闸管触发控制电路设计 16 4.2 输入通道设计 20 4.3 单片机系统的设计 22 4.4 直流稳压电源设计 26 5 数字调节器的设计 27 5.1 控制对象的数学模型建立 27 5.2 数字电流调节器的设计 28 5.3 数字转速调节器的设计 30 6 控制系统的软件设计 34 6.1 主程序设计 34 6.2 中断服务程序 36 6.3 子程序设计 39 结 论 42 谢 辞 43 参考文献 44 附录1 系统主电路原理图 46 附录2 系统控制电路原理图 47 附录3 系统输入输出通道及直流稳压电源原理图 48 单片机在双闭环直流调速系统中的应用 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。晶闸管可控整流供电的双闭环直流调速系统是电气传动领域中应用比较广泛，在理论和实践等方面都比较成熟的系统。本文介绍的是用一台2.2KW的直流电动机，AT89C52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、速度调节器等硬件设备。文章主要介绍了单片机控制的双闭环调速系统设计,给出了完整可实施的硬件电路图及系统程序流程图。 关键词：单片机 直流调速系统 晶闸管整流 数字触发器 The Application of Microcomputer in Double Closed-loop DC Speed Control Systems Abstract: With the fast development of microcomputer, the digitization of AC/DC speed control system for has reached the applied stage overseas. Since the hardware circuit of digital control system centered on microprocessor possesses the advantages, namely, higher standardization and lower cost, and it is not influenced by temperature drift of devices. Furthermore, the control software of digital control system can carry out logical judgment and sophisticated operation, and it has the control laws of optimality, adaptive trait, nonlinear and intelligence, which are different from the ordinary linear adjustability. The function of digital control system has exceeded analog control system in many aspects and it is being used widely. Thyristor rectifier based DC motor speed controlling systems have been widely used in the electrical area, which have been grown up enough in theory and practice. A digital DC speed control system composed by 2.2KW DC motor and AT89C52 single-chip computer is discussed, in which the analog trigger, current regulator, rotation regulator, logical han