为止，就其性能来说仍无其它电动机可比。在控制系统的构成上，本课题对硬件电路进行了设计，而这个硬件系统具有定的通用性，也即可以将它作为个硬件平台，在其它过程控制中应用。另外，由的特点量身订做，可以在其它的控制系统中根据不同的要求进行外围电路的设计，进而来构成硬件系统，这样既便于设计思想的物化，又使得设计系统更加紧凑，不浪费资源。本直流电机控制系统采用经典的数字增量式控制算法，在本文中对数字增量式控制的理论设计和实现进行了较为详细的论述。课题研究的现状近些年来，随着现代电力电子技术控制技术和计算机技术的发展，电机的应用技术也得到了进步的发展，新产品新技术层出不穷。除了人们己经熟悉的普通电机外，许多不同用途的特种电机也不断问世，如广泛应用于办公设备的无刷直流电机和高精度的步进电机用于照相机的超声波电机用于心脏血液循环系统的微型电机等等。另方面，由于应用了电力电子技术，电机的控制技术变得更加灵活，效率也更高，如变频器控制的异步电机及伺服系统即是典型的例子。在实际中，电机应用已由过去简单的起停控制提供动力为目的应用，上升到对其速度位置转矩等进行精确的控制，使被驱动的机械运动符合预想的要求。例如在工业自动化办公室自动化和家庭住宅自动化方面使用大量的电机，几乎都采用功率器件进行控制，将预定的控制方案规划指令转变成期望的机械运动。这种新型控制技术己经不是传统的电机控制或电气传动而是运动控制。运动控制使被控机械实现精确的位置控制速度控制加速度控制转矩或力的控制，以及这些被控机械量的综合控制。因此现代电机控制技术离不开功率器件和电机控制器的发展。电机的控制器经历了从模拟控制器到数字控制器的发展。由于模拟器件的些参数受外界因素影响较大，并且它的精度也差。所有这些都使得模拟控制器的可重复性比较差，控制效果不理想，因此调速电机的控制器逐渐朝数字化方向发展。数字控制器与模拟控制器相比较，具有可靠性高参数调整方便更改控制策略灵活控制精度高对环境因素不敏感等优点。随着现有的工业电气传动自动控制和家电领域对电机控制产品需求的增加用户也不断提高对电机控制技术的要求化开发环境使用手册北京清华大学出版社，江思敏硬件开发教程北京机械工业出版社，三恒星科技原理与应用实例北京电子工业出版社，邬可军，朱铭锆实时多任务操作系统设计与实现北京电子工业出版社，附录见基于的直流电机控制系统程序包括显示，捕获波发生程序文档。基于的直流电机控制系统设计摘要直流电机由于励磁磁场和电枢磁场完全解耦，可以独立控制，因此具备良好的调速性能，出力大调速范围宽和易于控制，广泛应用于电力拖动系统中。而随着对电机控制要求的不断提高，普通的单片机越来越不能满足对电机控制的要求，技术的发展正好为先进控制理论以及复杂控制算法的实现提供了有力的支持。本设计采用美国公司专门为电机数字化控制设计的位定点控制器作为微控制器。该芯片集信号高速处理能力及适用于电机控制优化的外围电路于体，可以为高性能传动控制技术提供可靠高效的信号处理与控制硬件。电机的控制系统是由检测装置主控制器功率驱动器以及上位机组成，其中控制器是电机控制系统的关键部分，负责对电机的反馈信号进行处理并输出控制信号来控制电机的转动。关键词直流电机控制器。根据电动机的不同，工程上通常把电气传动分为直流电气传动和交流电气传动两大类。纵观电气传动的发展过程，交流与直流两大电气传动并存于各个时期的各大工业领域内，虽然它们所处的地位和作用不同，但它们始终随着工业技术而发展的。特别是随着电力电子技术和微电子学的发展，在相互竞争中完善着自身，发生着变更。由于直流电机具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，因此在工业场合应用广泛。近代，随着生产技术的发展，对电气传动在起制动正反转以及调速能力静态特性和动态响应方面都提出了更高的要求，所以计算机控制电力拖动控制系统已成为计算机应用的个重要内容。直流调速系统在工农业生产中有着更为广泛的应用。随着计算机技术和电力电子技术的飞速发展，两者的有机结合使电力拖动控制技术产生了新的变化。电力电子技术计算机技术和直流拖动技术的组合是技术领域的交叉，具有广泛的应用前景。有不少的研究者己经在用作为控制器进行研究。直流调速控制系统的控制方法经历了机械式的双机组式的分立元件电路式的集成电路式的单片机式的发展过程。随着数字信号处理器的出现，给直流调速控制提供了新的手段和方法。将计算机技术的最新发展成果运用在直流调速系统中，在经典控制的基础之上探讨种新的控制方法，为计算机技术在电力拖动控制系统中的应用做些研究性的工作。用计算机技术实现直流调速控制系统，计算机的选型很多。经过选择，选取芯片作为控制器。直流调速系统的内容十分丰富，有开环控制系统，有闭环控制系统有单闭环控制系统，有双闭环控制系统和多闭环控制系统有可逆调速系统，有不可逆调速系统等。开展本课题研究的控制对象是闭环直流调速系统研究的目的是利用计算机硬件和软件发展的最新成果，对控制系统升级进行研究研究工作是在对控制对象全面回顾总结的基础上，重点对控制部分展开研究，它包括对实现控制所需要的硬件和软件环境的探讨，控制策略和控制算法的探讨等内容。目前，对于控制对象的研究和讨论很多，有比较成熟的理论，但实现控制的方法和手段随着技术的发展，特别是计算机技术的发展，不断地进行技术升级。这个过程经历了从分立元件控制，集成电路控制和单片计算机控制等过程。每次的技术升级都是控制系统的性能有较大地提高和改进。随着新的控制芯片的出现，给技术升级提供了新的可能。电机控制是应用的主要领域，随着社会的发展以及对电机控制要求的日益提高，将在电机控制领域中发挥越来越重要目录第章绪论课题概述课题研究的背景课题研究的目的及意义课题研究的现状课题研究的内容第章系统总体设计系统的组成芯片选择控制器介绍硬件方案论证测速传感器的选择功率驱动单元方案论证键盘显示方案论证实现方案论证本章小节第章系统硬件设计电源电路的设计功率驱动单元的设计调速原理电机驱动电路速度检测单元的设计速度检测的方法速度检测电路设计按键控制单元的设计显示单元的设计液晶介绍显示单元接口电路设计通信单元的设计本章小节第章系统软件设计主程序的设计主程序初始化子程序显示程序中断服务程序的设计波发生程序捕获中断程序控制算法控制原理系统控制本章小节第章系统总体调试调试准备系统调试结论致谢参考文献附录,第章绪论课题概述课题研究的背景电气传动是以电动机的转矩和转速为控制对象，按生产机械工艺要求进行电动机转速控制的自动化系统控制量，对信号进行转换，产生模拟控制量，从而实现对被控电机速度的控制，而电机实际转速通过转换器送入，使整个系统构成个闭环系统。本章小节本章针对控制系统设计方案与控制策略，以的控制为核心进行了系统软件设计。本章采用模块化设计理念，构建了系统软件的总体结构，并对主要模块的软件流程进行了详尽的阐述，绝大部分功能都得到实现。第章系统总体调试调试准备在进行系统的调试之前需要做系列的准备工作，包括硬件准备和软件准备工作。硬件主要包括开发板仿真器和台调试仿真用的机。开发板使用的是明伟公司提供的，当然需要外设的些显示电路捕获电路等仿真器是仿真器。外设电路通过自己段时间的精心研究，基本搭建完毕，在大多是情况下满足了各大模块的硬件设计。软件调试使用的的软件开发环境。是公司软件的集成开发环境，在下工作，类似于的集成开发环境采用图形接口界面，有编辑工具和工程管理工具它将汇编器链接器编译器建库工具等集成在个统的开发平台中所集成的代码调试工具具有各种调试功能，能对系列进行指令级的仿真和可视化的实时数据分析同事具有丰富的输入出库函数和信号处理库函数。在安装成功之后，还需要进行系列的配置。这就需要按照芯片的类型和仿真器的种类进行相应的选择。系统调试在硬件和软件都准备充足的前提下，就可以进行系统的总体调试了。首先按照自己事先设计好的电路图进行连接，由于该系统较为复杂，模块部分较多，排线的连接应格外小心，对于每根排线的接头我都是用绝缘的橡胶层包裹起来。线路连接好之后，将与机通过仿真器连接起来，然后再给芯片上电。将已经写好的程序在开发环境下进行编译，编译成功之后系统会生成个文件，该文件就相当于单片机仿真的文件，只需要将此文件导入芯片中，程序就可以在上运转起来了。在导入文件之前必须确保与机的连接已经被系统识别，这就需要准确无误的将仿真器的驱动软件安装成功。我在最初进行硬件调试的时候就是把仿真器的驱动软件安装，导致系统无法进行调试仿真，最后在老师的指导下才解决了这个问题。所以对于驱动软件的安装是系统进行硬件调试的前提。将文件成功导入后，运行系统。此问题，完成了系统的软件设计。以为基础进行嵌入式的软件开发，完成相关任务的软件编程。通过系列的软硬件设计，最终实现了对电机转速的成功控制。但由于时间和各方面条件的制约，本设计还存在些不足之处，有待进步的改进和完善。具体如下系统在对电机进行调速时，存在定的干扰，程序容易跑飞。电机的调速级别有限，只能满足电机在设定的几个档位调速。各种限制保护功能如限流过压保护需要做进步的研究。随着在电机控制领域更加广泛的应用，相信在未来的电子行业里，控制技术将会取得飞速的发展。致谢自己写哟,别偷懒„„参考文献陈仕高，姜久春，牛利勇在直流无刷电机中的应用北京北京交通大学，彭容修数字电子技术基础武汉武汉理工大学出版社，王兆安，黄俊电力电子技术北京机械工业出版社，谭浩强语言设计北京清华大学出版社，方康玲过程控制系统武汉武汉理工大学出版社陶永华新型控制及其应用北京机械工业出版社，康华光电子技术基础模拟部分北京高等教育出版社，黄胜利，李永，刘文生基于的电机控制实验平台