直流电机控制系统设计.pdfVIP

湖南工程学院 课程设计 《DSP原理及应用》 题 目： 直流电机控制系统设计 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2015 年 5 月 19 日 摘 要 直流电动机具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广， 过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速起动、 制动和反转；能满足生产过程中自动化系统各种不同的特殊运行要 求。电动机调速系统采用微机实现自动控制，是电气传动发展的主要 方向之一。采用微机控制后，整个调速系统体积小，结构简单、可靠 性高、操作维护方便，电动机稳态运转时转速精度可达到较高水平， 静动态各项指标均能较好地满足工业生产中高性能电气传动的要求。 本篇论文介绍了基于单片机的直流电机PWN调速的基本办法， 直流电机调速的相关知识以及PWM调速的基本原理和实现方法。重 点介绍了基于TMS320LF2407单片机的用软件产生PWM信号以及信 号占空比调节的方法。对于直流电机速度控制系统的实现提供了一种 有效的途径。 关键词：单片机最小系统 ；PWM ；直流电机调速， TMS320LF2407; 前 言 电动机作为最主要的机电能量转换装置， 其应用范围已遍及国 民经济的各个领域和人们的日常生活。无论是在工农业生产，交通运 输，国防，航空航天，医疗卫生，商务和办公设备中，还是在日常生 活的家用电器和消费电子产品（如电冰箱，空调，DVD 等）中，都 大量使用着各种各样的电动机。据资料显示，在 所有动力资源中， 百分之九十以上来自电动机。同样，我国生产的电能中有百分之六十 是用于电动机的。电动机与人的生活息息相关，密不可分。电气时代， 电动机的调速控制一般采用模拟法，对电动机的简单控制应用比较 多。简单控制是指对电动机进行启动，制动，正反转控制和顺序控制。 然而近年来，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. 目 录 一、 系统方案设计 二、 硬件电路系统设计 三、 软件系统设计 四、 结语 一、 系统方案设计 1.1系统方案 依据本课题的设计任务，进行分析得到：本次课程设计以 TMS320LF2407单片机为核心，以3个弹跳按钮作为输入端，达到控 制直流电机的正转、反转、停止。在设计中，采用PWM技术对电机 进行控制。 1.2系统构成 该直流电机控制系统的设计，在总体上大致可分为以下4个部分 组成：输入模块，TMS320LF2407单片机，驱动模块，直流电机。系 统原理框图如图1所示。 TMS320LF2407 输入模块 驱动模块 单片机 直流电机 图1 系统原理图 1.3直流电动机的PWM调压调速原理 直流电