术。随着新型电力半导体器件的发展，绝缘栅双极型晶体管具有开关速度快驱动简单和可以自关断等优点，克服了晶闸管的主要缺点。因此我国直流电机调速也正向着脉宽调制，简称方向发展。我国现在大部分数字化控制直流调速装置依靠进口。但由于进口设备价格昂贵，也给出了国产全数字控制直流调速装置的发展空间。目前，国内许多大专院校科研单位和厂家也都在开发全数字直流调速装置。第二章单片机的介绍单片机的概述单片机自世纪年代问世以来，作为微型计算机的个重要分支，得到了快速的发展。它以体积小功能全价格低等特点，赢得了广泛的应用，已经渗透到了社会生活的各个领域。单片机是种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力算术运算逻辑运算数据传送中断处理等的微处理器随机存储器只读存储器输入输出接口电路串行通信口脉宽调制电路定时计算器转换器及转换器等电路集成到块半导体硅片上，这些电路能在软件的控制下准确迅速高效的完成设计者事先规定的任务，这样的块具有台计算机的属性，可以构成个最小而完善的的计算机系统的电路芯片就称为单片微型计算机，简称单片机。目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进步向着互补金属氧化物半导体化低功耗小体积大容量高性能低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。化电路的特点是低功耗高密度低速度低价格。采用双极型半导体工艺的电路速度快，但功耗和芯片面积较大。随着技术和工艺水平的提高，又出现了高密度高速度和工艺。低功耗化单片机的功耗已从级，甚至以下使用电压在之间，完全适应电池工作。低功耗化的效应不仅是功耗低，而且带来了产品的高可靠性高抗干扰能力以及产品的便携化。低电压化几乎所有的单片机都有等省电运行方式。允许使定时中断服务函数每过加计满次秒时重新再计定时秒，再从零开始计时对赋值计数中断服务函数第章绪论前言世纪，科学技术日新月异，科技的进步带动了控制技术的发展，现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已进入高速发展的信息时代，控制技术成为当今科技的主流之，广泛深入到研究和应用工程等各个领域。控制理论的发展经历了古典控制理论现代控制理论和智能控制理论三个阶段。其控制系统包括控制器﹑传感器﹑变送器﹑执行机构﹑输入输出接口。控制器的输出经过输出接口﹑执行机构加到被控系统上控制系统的被控量经过传感器变送器通过输入接口送到控制器。不同的控制系统传感器﹑变送器﹑执行机构是不样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制系统的传感器是温度传感器。目前，控制及其控制器或智能控制器已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛的应用。受益于数十年来全球经济高速成长所获得的控制成果，在中国市场，大批机器设备制造商正处于蓬勃发展阶段，除满足本土市场庞大的机器设备需求外，走向国际市场，参与国际竞争也成为现实需求。在应用方面，这种控制技术已经渗透到了医疗汽车制造铁道运输航天航空钢铁生产物流配送饮料生产等多个方面。但是由于中国科技落后，为此，我们需要更进步的学习掌握与应用先进的控制技术与解决方案，以提升设备性能档次与市场竞争力。在国外，尤其在运动控制及过程控制方面控制技术的应用更是越来越广泛和深入。随着科技的进步，人们对生活舒适性的追求将越来越高，控制技术作为项具有发展前景和影响力的新技术，正越来越受到国内外各行业的高度重视。直流电动机控制的发展历史常用的控制直流电动机有以下几种第，最初的直流调速系统是采用恒定的直流电压向直流电动机电枢供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。这种方法简单易行设备制造方便，价格低廉。但缺点是效率低机械特性软不能在较宽范围内平滑调速，所以目前极少采用。第二，三十年代末，出现了发电机电动机也称为旋转变流组，配合采用磁放大器电机扩大机闸流管等控制器件，可获器，绘图仪，扫描仪，打印机，传真机，复印机等设备的控制音像设备和家用电器中的录音机，录像机，数码相机，洗衣机，冰箱，电扇等的控制。随着计算机，微电子技术的发展以及新型电力电子功率器件的不断涌现，电动机的控制策略也发生了深刻的变化。电动机控制技术的发展得力于微电子技术，电力电子技术，传感器技术，永磁材料技术，微机应用技术的最新发展成就。变频技术和脉宽调制技术已成为电动机控制的主流技术。正是这些技术的进步使电动控制技术在近二十年内发生了很大的变化。功率器件控制条件的变化和微电子技术的使用也使新型的电动机控制方法能够得到实现。其中，脉宽调制方法，变频技术在直流调速和交流调速系统中得到了广泛应用。永磁材料技术的突破与微电子技术的结合又产生了批新型的电动机，如永磁直流电动机，交流伺服电动机，超声波电动机等。由于有微处理器和传感器作为新代运动控制系统的组成部分，所以又称这种运动控制系统为智能运动控制系统。所以应用先进控制算法，开发全数字化智能运动控制系统将成为新代运动控制系统设计的发展方向。在那些对电动机控制系统的性能要求较高的场合如数控机床，工业缝纫机，磁盘驱动器，打印机，传真机等设备中，要求电动机实现精确定位，适应剧烈负载变化，传统的控制算法已难以满足系统要求。为了适应时代的发展，现有的电动机控制系统也在朝着高精度，高性能，网络化，信息化，模糊化的方向不断前进。直流电动机控制的研究现状数字直流调速装置，从技术上，它能成功地做到从给定信号调节器参数设定直到触发脉冲的数字化，使用通用硬件平台附加软件程序控制定范围功率和电流大小的直流电机，同台控制器甚至可以仅通过参数设定和使用不同的软件版本对不同类型的被控对象进行控制，强大的通讯功能使它易和等各种器件通讯组成整个工业控制过程系统，而且具有操作简便抗干扰能力强等特点，尤其是方便灵活的调试方法完善的保护功能长期工作的高可靠性和整个控制器体积小型化，弥补了模拟直流调速控制系统的保护功能不完善调试不方便体积大等不足之处，且数字控制系统表现出另外些优点，如查找故障迅速调速精度高维护简单，使其具备了广阔的应用前景。国外主要电气公司如瑞典的公司德国的西门子公司公司日本的三菱公司东芝公司美国的公司西屋公司等，均已经开发出多个数字直流调速装置，有成熟的系列化标准化模板化的应用产品。我国从世纪年代初试制成功第只硅晶闸管以来，晶闸管直流得优良的调速性能，如有较宽的调速范围十比至数十比较小的转速变化率和调速平滑等，特别是当电动机减速时，可以通过发电机非常容易地将电动机轴上的飞轮惯量反馈给电网，这样，方面可得到平滑的制动特性，另方面又可减少能量的损耗，提高效率。但发电机电动机调速系统的主要缺点是需要增加两台与调速电动机相当的旋转电机和些辅助励磁设备，因而体积大，维修困难等。第三，自出现汞弧变流器后，利用汞弧变流器代替上述发电机电动机系统，使调速性能指标又进步提高。特别是它的系统快速响应性是发电机电动机系统不能比拟的。但是汞弧变流器仍存在些缺点维修还是不太方便，特别是水银蒸汽对维护人员会造成定的危害等。第四，年世界上出现了第只晶闸管，与其它变流元件相比，晶闸管具有许多独特的优越性，因而晶闸管直流调速系统立即显示出强大的生命力。由于它具有体积小响应快工作可靠寿命长维修简便等系列优点，采用晶闸管供电，不仅使直流调速系统经济指标上和可靠性有所提高，而且在技术性能上也显示出很大的优越性。晶闸管变流装置的放大倍数在以上，比机组放大倍数高倍，比汞弧变流器放大倍数高倍在响应快速性上，机组是秒级，而晶闸管变流装置为毫秒级。从世纪年代中后期起，以晶闸管整流装置取代了以往的直流发电机电动机组及水银整流装置，使直流电气传动完成次大的跃进。同时，控制电路也实现了高度集成化小型化高可靠性及低成本。以上技术的应用，使直流调速系统的性能指标大幅提高，应用范围不断扩大，直流调速技术不断发展。随着微型计算机超大规模集成电路新型电子电力开关器件和新型传感器的出现，以及自动控制理论电力电子技术计算机控制技术的深入发展，直流电动机控制也装置不断向前发展。微机的应用使直流电气传动控制系统趋向于数字化智能化，极大地推动了电气传动的发展。近年来，些先进国家陆续推出并大量使用以微机为控制核心的直流电气传动装置，如西门子公司的公司的等等。随着现代化步伐的加快，人们生活水平的不断提高，对自动化的需求也越来越高，直流电动机应用领域也不断扩大。例如，军事和宇航方面的雷达天线，火炮瞄准，惯性导航，卫星姿态，飞船光电池对太阳得跟踪等控制工业方面的各种加工中心，专用加工设备，数控机床，工业机器人，塑料机械，印刷机械，绕线机，纺织机械，工业缝纫机，泵和压缩机等设备的控制计算机外围设备和办公设备中的各种磁盘驱动器，各种光盘驱动书本，以解决理论和实际教学中的实际问题为目的，还要与实践相结合，理论问题即实践课题，解决问题即课程研究，通过自己的双手来解决问题比用脑子解决问题来的更加深刻。再次感谢在这次毕业设计中给予我无限帮助的老师和同学，正是由于你们的慷慨协助，才有我今天的顺利完成,参考文献徐慧民，安德宁，丁玉珍，单片微型计算机原理接口及应用，北京邮电大学出版社，唐正，在单片机教学中的应用，华中科技大学，罗金成，智能全数字直流调速系统理论研究与设计，武汉理工大学，徐英凤，直流调速控制系统的研究与设计，沈阳理工大学，王新岚，浅谈直流调速系统的发展，吉林工程技术师范学院学报，卢纯，提高供电企业电气设备试验仪器集成度的研究，华北电力大学，王勇，基于的数字式直流电机控制器的研究，浙江大学，廖艳娥，具有模糊控制的直流传动系统的研究设计，西北工业大学，闫哲峰，基于的直流电机调速系统性能仿真研究，中国农业大学，杨琳琳，数字直流调速系统的设计与实现，合肥工业大学，杨咏梅，无刷直流电机的调速控制的设计与模糊控制的仿真，电子科技大学，李海滨，片春媛，