采用转速负反馈和调节器的单闭环调速系统虽然可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差，不过当对系统的动态性能要求较高，例如要求快速起制动，突加负载动态速降小等等，单闭环系统难以满足要求，因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程的电流或转矩，在单闭环调速系统中，只有电流截止负反馈环节是专门用来控制电流的，但它只是在超过临界电流值以后，靠强烈的负反馈作用限制电流的冲击，并不能很理想地控制电流的动态波形，当电流从最大值降低下来以后，电机转矩也随之减少，因而加速过程必然拖长。若采用双闭环调速系统，则可以近似在电机最大电流转矩受限的条件下，充分利用电机的允许过载能力，使电力拖动系统尽可能用最大的加速度起动，到达稳态转速后，又可以让电流迅速降低下来，使转矩马上与负载相平衡，从而转入稳态运行，此时起动电流近似呈方形波，而转速近似是线性增长的，这是在最大电流转矩受到限制的条件下调速系统所能得到的最快的起动过程。采用转速电流双闭环调速系统，在系统中设置了两个调节器，分别调节转速和电流，二者之间实行串级联接，这样就可以实现在起动过程中只有电流负反馈，而它和转速负反馈不同时加到个调节器的输入端，到达稳态转速后，只靠转速负反馈，不靠电流负反馈发挥主要的作用，这样就能够获得良好的静动态性能。与带电流截止负反馈的单闭环系统相比，双闭环调速系统的静特性在负载电流小于时表现为转速无静差，这时，转速负反馈起主调作用，系统表现为电流无静差。得到过电流的自动保护。显然静特性优于单闭环系统。在动态性能方面，双闭环系统在起动和升速过程中表现出很快的动态跟随性，在动态抗扰性能上，表现在具有较强的抗负载扰动，抗电网电压扰动。综上所述，本系统用台单片机及外部扩展设备代替原模拟系统中速度调节器电流调节器触发器逻辑切换单元电压记忆环节锁零单元和电流自适应调节器等，从而使直流调速系统实现全数字化。其硬件结构如图所示。图单片机控制的直流调速系统结构图系统的工作原理在此单片机控制的直流调速系统中，速度给定速度反馈和电流反馈信号是通过模拟光电隔离器转换器送入计算机，计算机按照已定的控制算法计算产生双脉冲，经并行口数字光电隔离器功率放大器送到晶闸管的控制级，以控制晶闸管输出整流电压的大小，平稳的调节电动机的速度。晶闸管正反组切换由数字逻辑切换单元来完成。第章主电路设计与参数计算电动机的额定电压为，为保证供电质量，应采用三相减压变压器将电源电压降低为避免三次谐波电动势的不良影响，三次谐波电流对电源的干扰，主变压器采用联结。整流变压器的设计工业供电电压为，而电动机的额定电压为，所以必须通过降压变压器对使之达到系统要求。本设计采用的是直流电机，故还须通过整流电路使之变成连续的直流电压。变压器二次侧电压的计算是个重要的参数，选择过低就会无法保证输出额定电压。选择过大又会造成延迟角加大，功率因数变坏，整流元件的耐压升高，增加了装置的成本。般可按下式计算，即式中整流电路输出电压最大值主电路电流回路个晶闸管正向压降线路接线方式系数变压器的短路比，对变压器二次实际工作电流与额定之比，应取最大值。在要求不高场合或近似估算时，可用下式计算，即式中理想情况下时整流电压与二次电压之比，即延迟角为时输出电压与之比，即ε电网波动系数考虑各种因数的安全系数根据设计要求，采用公式由表查得取ε角考虑裕量，则取。电压比。次二次相电流的计算由表查得,考虑变压器励磁电流得变压器容量的计算式中次侧与二次侧绕组的相数晶闸管元件的选择整流电路采用晶闸管全控桥电路。由于它具有单向导电性，不允许电流反向，对过电压，过电流以及过高的和敏感，在低速运行时，导通角很小等等缺点，结合课题提供的参数，选择适当的晶闸管型号十分重要。晶闸管的额定电压晶闸管实际承受的最大峰值电压，乘以倍的安全裕量，参照标准电压等级，即可确定晶闸管的额定电压，即整流电路形式为三相全控桥，而，则取晶闸管的额定电流选择晶闸管额定电流的原则是必须使管子允许通过的额定电流有效值大于实际流过管子电流最大有效值，即或考虑倍的裕量式中电流计算系数。此外，还需注意以下几点当周围环境温度超过时，应降低元件的额定电流值。当元件的冷却条件低于标算法计算产生脉冲，经并行口数字光电隔离器功率放大器送到晶闸管的控制级，以控制晶闸管输出整流电压的大小，平稳的调节电动机的速度。在以往的数字化直流调速系统中转速常用测速发电机来检测，这种模拟测速方法的精度不够高，在低速时更为严重，很难保障生产的高效安全运行，所以在本次设计中测速采用了目前较先进的旋转编码器测速，即数字测速。数字测速不仅精度高，而且安全稳定维护方便，同时采用数字测速方法，兼备了法和法测速的优点，有效地扩大了调速范围。本设计最后通过系统仿真取得了良好的结果，各项性能指标都能够满足实际生产的要求。通过本次设计，加强了我对单片机应用知识的掌握，同时了解了目前工业生产中数字化系统的重要性，巩固了我的专业课知识，使自己受益匪浅。总之，通过本次设计不仅进步强化了专业知识，还掌握了设计系统的方法步骤等，为今后的工作和学习打下了坚实的基础。参考文献陈伯石电力拖动自动控制系统北京机械工业出版社，顾绳谷电机及拖动基础上册北京机械工业出版社陈治明电力电子器件北京机械工业出版社，王兆安电力电子变流技术北京机械工业出版社，张明勋电力电子设备和应用手册北京机械工业出版社，顾绳谷电机及拖动基础下册北京机械工业出版社胡汉才单片机原理及其接口技术北京清华大学出版社，何利民单片机中级教程北京北京航空航天大学出版社,徐维祥单片机原理及应用大连大连理工大学出版社，戴永微机控制技术长沙湖南大学出版社,王划自动控制原理北京国防工业出版社,刘豹现代控制理论北京机械工业出版社,周明德微机计算机系统原理及应用北京清华大学出版社黄柯棣系统仿真技术长沙国防科技大学出版社，北京电子工业大学出版社，致谢四年的大学生活即将结束，为期个学期的毕业设计也接近了尾声。此次毕业设计的完成，凝聚着许多人的关怀和帮助。首先要感谢我敬爱的指导教师敖章洪老师在学术上的精心指导和严格要求，在思想学习和生活等各个方面的典范作用，在科研中创造的良好学术气氛，在系统研究和调试过程中给予的及时帮助。这些使我的本科学业得以顺利完成，并激励着我在今后的人生道路上不断开拓进取，勇往直前。在此，我再次对敖老师的培养和关怀表示诚挚的谢意,同时，我要感谢杨老师和潘老师，他们对我的学习和工作严格要求，并耐心地教导激励我们积极进取，培养我们形成良好的科研作风，所有这些，我们将终生受益。在此，我对杨老师的培养和帮助深表感谢,非常感谢老师们，他们不但在大学四年中指导我们学习和生活，而且在完成论文期间给我许多帮助和建议，他们兢兢业业对工作认真负责的态度为我做出了好的表率，时刻鞭策着我向他们学习。我还要感谢常德美华尼龙有限公司的张师傅和叶师傅，他们在我的毕业设计中提出了很多宝贵的意见，并让我在厂房里专门查看关于单片机控制直流调速的设备和书籍，在此，向关心我的师傅们致以真诚的感谢。非常感谢我的同学们，在与他们共同的学习工作生活过程中，他们给予了我及时的帮助和建议，开拓了我的思路。我对他们致以真诚的谢意和衷心的祝福。附录程序清单定义内存单元中断程序主程序赋部分内存初值计算的值计算的值，数字增量运算程序计算的值将计算结果保存交换部分内存单元值将值输出调用延时程序采样程序采样和中断程序判断哪个按键按下增加值判断是否为扰动减小值判断是否为扰动增加值判断是否为扰动减小值判断是否为扰动增加值判断是否为扰动减小值判断是否为扰动显示程序将值转化为段码值串口输出采样延时消除抖动延时,附录系统总图在百度搜索数字式直流调速系统的研究及设计数字式直流调速系统的研究及设计第章绪论直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速,以满足工作机械的要求。从机械特性上看,就是通过改变电动机的参数或外加工电压等方法来改变电动机的机械特性,从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点,使电动机的稳定运转速度发生变化。直流电动机具有良好的起制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速，在轧钢机矿井卷扬机挖掘机海洋钻机金属切削机床造纸机高层电梯等需要高性能可控电力拖动的领域中得到了广泛的应用。近年来，交流调速系统发展很快，然而直流拖动系统无论在理论上和实践上都比较成熟，并且从反馈闭环控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础，所以直流调速系统在生产生活中有着举足轻重的作用。课题背景与研究目标直流调速系统，特别是双闭环直流调速系统是工业生产过程中应用最广的电气传动装置之。广泛地应用于轧钢机冶金印刷金属切削机床等许多领域的自动控制系统中。它通常采用三相全控桥式整流电路对电动机进行供电，从而控制电动机的转速，传统的控制系统采用模拟元件，如晶体管各种线性运算电路等，虽在定程度上满足了生产要求，但是因为元件容易老化和在使用中易受外界干扰影响，并且线路复杂通用性差，控制效果受到器件性能温度等因素的影响，从而致使系统的运行特性也随之变化，故系统的运行可靠性及准确性得不到保证，甚至出现事故。直流电动机可逆调速系统数字化已经走向实用化，其主要特点是常规的晶闸管直流调速系统中大量硬件可用软件代替，从而简化系统结构，减少了电子元件虚焊接触不良和漂移等引起的些故障，而且维修方便动态参数调整方便系统可以方便的设计监控故障自诊断故障自动复原程序，以提高系统的可靠性可采用数字滤波来提高系统的抗干扰性能可采用数字反馈来提高系统的精度容易与上级计算机交换信息具有信息存储数据通信的功能成本较低。此次课题设计个直流调速系统，包括主电路和控制回路。主电路由晶闸管构成，控制回路主要由单片机，检测电路，驱动电路，按键输入，数码显示等构成，检测电路又包括电流检测，转速检测，电源逻辑状态检测等部分。课题相关文章把科学发展观贯彻落实到忠实履行新使命的实践中电力公司年安全生产工作要点辽宁省农村信用社案件警示录观后感治理商业贿赂宣传阶段总结镇开展治理商业贿赂专项工作方案在县情说明暨项目推介会上的致辞先进基层工会事迹汇报材料卫生院医院感染管理制度私企老板劳动