基于PROTEUS仿真的直流电机控制的设计与实现开题报告.pdfVIP

湖南工业大学科技学院

毕业设计（论文）开题报告

（2011届）

教学部：机电信息教学部

专业：电子信息工程

学生姓名：唐海雄

学号

班级：0701

0712140135

指导教师姓名：刘剑职称教授

2011年1月7日

题目：基于PROTEUS仿真的直流电机控制的设计与实现

1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述。

（小四号宋体，行距20磅）

随着现代科学技术的不断更新发展，电动机技术已经频频出现在科研，军事，

教育，工业，以及人们的日常生活之中。尤其是在现代工业和家用电器类之中扮

演着越来越重要的角色。在这个电子技术，数控技术日新月异的时代，我们的电

机控制技术也日趋成熟，变得越来越复杂，越来越精确，越来越易于实现。

在目前的实际运用方面，主要出现的有步进电机和直流电机两大类，它们在

不同的领域中都起着比较核心的作用。本课题着重讲述常用直流电动机的控制的

科技与实现。在许多工业部门，例如大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、

市内电车、电缆设备要求严格线速度一致的地方等，通常都采用直流电动机作为

原动机来拖动工作机械的。直流电动机作为原动机带动各种生产机械工作，向负

载输出机械能。在控制系统中，直流电机还有其它的用途，例如测速电机、伺服

电机等。

电机调速问题一直是电子及自动化领域比较重要的问题之一。不同领域对于

电机的调速性能有着不同的要求，因此，不同的调速方法有着不同的应用场合。

直流电机脉冲宽度调制调速产生于20世纪70年代中期，最早用于自动跟踪天

文望远镜、自动记录仪表等的驱动，后来由于晶体管器件水平的提高及电路技术

的发展,PWM技术得到了高速发展,各式各样的脉宽调速控制器，脉宽调速模块

也应运而生，许多单片机也都有了PWM输出功能。

随着数字化技术发展，数字控制技术得到了广泛而深入的应用。单片机以其

小巧灵活，成本低，功能强大、可靠性高、易于产品化等优点，广泛地应用在生

活、生产的各个领域。微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用，为直流

电动机的应用开辟了广阔前景，使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得

以用软件实现，既降低了硬件成本又提高了控制的灵活性，可靠性及多功能性。

由单片机作为直流电机的控制器具有以下特点：

1、使电路更简单。

模拟电路为了实现控制逻辑需要很多电子元件，使电路复杂。采用微机处

理后，绝大多数控制逻辑可通过软件来实现。

2、可以实现复杂的控制。

为基础理由很强的逻辑功能，运算速度快、精度高，与大容量的存储单元，

因此有能力实现复杂的控制。

3、灵活性和适应性

微处理得控制方式是由软件来完成的。如果需要修改控制规律，一般不必修

改系统的硬件电路，只修改程序即可。在系统调试和升级时，可以不断尝试选择

最优参数，非常方便。

4、无需零点飘逸，控制精度高

数字控制不会出现模拟电路中经常出现的零点漂移问题。无论被控制量的大

小，都可以保证足够的控制精度。

5、可提供人机界面，多机联网工作

现在普遍采用单片机作为直流电机的控制器。实际上可作为电机控制器的元

件还有很多种，例如工业控制计算机、可编程控制器、数字信号处理器。

工业控制计算机科委功能强大，它有极高的速度、强大的运算能力和接口功

能、方便的软件环境；但由于成本太高、体积大，所以只用于大型控制系统。

可编程控制器则正好相反，它只能完成逻辑判断、定时、计数和简单的运

算。由于功能太弱，所以它只能用于简单的电动机控制。