"直流电机PWM调速和控制设计报告"
本文档是关于直流电机PWM调速和控制设计的报告,旨在设计一个基于51单片机的直流电机调速和控制系统。该系统能够实现电机的正反转控制、实时显示电机速度、电机速度的设定和控制等功能。
第一部分:综述
随着社会的发展,电动机作为最主要的机电能量转换装置,其应用范围已经遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活。电动机与人的生活息息相关,密不可分。在电气时代,电动机的调速控制一般采用模拟法、PID控制等,对电动机的简单控制应用比较多。
第二部分:设计要求
设计直流电机调速与控制系统,要求如下:
1. 学习直流电机调速与控制的基本原理;
2. 了解直流电机速度脉冲检测原理;
3. 利用51单片机和合适的电机驱动芯片设计控制器及速度检测电路;
4. 使用C语言编写控制程序,通过实时串口能够完成和上位机的通信;
5. 选择合适控制平台,绘制系统的组建结构图,给出完整的设计流程图。
6. 要求电机能实现正反转控制;
7. 系统具有实时显示电机速度功能;
8. 电机的设定速度由电位器输入;
9. 电机的速度调节误差应在允许的误差X范围内。
第三部分:设计
设计直流电机调速与控制系统的总体方案如下:
1. 确定总体方案;
2. 画出系统结构图;
3. 选择以电机控制芯片和单片机及速度检测电路,设计硬件电路;
4. 设计串口及通信程序,完成和上位机的通信;
5. 画出程序流程图并编写调试代码,完成报告。
第四部分:系统原理及功能概述
本电机控制系统基于51内核的单片机设计,主要用于电机的测速与转速控制,硬件方面设计有可调电源模块、串口电路模块、电机测速模块、速度脉冲信号调理电路模块、直流电机驱动模块等电路;软件方面采用基于C语言的编程语言,能实现系统与上位机的通信,并实时显示电机的转速和控制电机的运行状态,如开启、停止、正反转等。
第五部分:关键技术
本电机控制系统的关键技术包括:
1. PWM脉宽调制控制电机;
2. 光耦合测速电路;
3. 单片机I/O口定时采样;
4. 闭环反馈控制系统实现电机转速的精确控制。
第六部分:结论
经过设计和调试,本控制系统能实现电机转速较小误差的控制,系统具有上位机显示转速和控制电机开启、停止和正反转等功能。具有一定的实际应用意义。
关键字:直流电机、反馈控制、51内核、PWM脉宽调制、LM298