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基于单片机的直流调速系统的设计开题报告

基于单片机的直流调速系统的设计开题报告
基于单片机的直流调速系统的设计开题报告

湖南工学院毕业设计(论文)开题报告

题目基于单片机的直流调速系统的设计

学生姓名班级学号专业电气工程及其自动化

1.选题的背景及意义

电机在各行各业发挥着重要的作用,而电机转速是电机重要的性能指标之一,因而测量电机的转速和电机的调速,使它满足人们的各种需要,更显得重要,而且随着科技的发展,PWM调速成为电机调速的新方式。

随着科技的发展,自动化控制系统已经在各行各业得到了广泛的应用和发展,而直流驱动控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。长期以来,直流电动机因其转速调节比较灵活,方法简单,易于大范围平滑调速,控制性能好等特点,一直在传动领域占有统治地位。它广泛应用于数控机床、工业机器人等工厂自动化设备中。随着现代化生产规模的不断扩大,各个行业对直流电机的需求愈益增大,并对其性能提出了更高的要求。为此,研究并制造高性能、高可靠性的直流电机控制系统有着十分重要的现实意义

2. 国内外研究现状及发展趋势

直流电机问世已有一百四十多年的历史。在设计和制造技术上有很大进步, 新材料、新技术的应用以及整流电源的普及, 促进了一般工业用直流电机的不断扩大, 品种的日益繁多。从小至数瓦, 大到万余千瓦, 广泛地用于冶金、矿山、煤炭、起重运输、机床制造、纺织印染等各个部门中, 特别是近几年电子计算技术广泛应用在直流电机设计制造中。从直流电动机的演变历史, 也可以纵观直流电动机的发展历史和动向、从四十年代后期到五十年代的前期, 直流电动机的电源主要是采用M-G电动发电机组,六十年代初, 电动发电机组电源已被水银整流器逐渐代替, 到六十年代后期, 由于可控硅整流装置的出现, 并得到迅速发展, 可控硅整流电源已占统治地位。由于直流电源供电方式的不断更新换代, 特别是在最近的十几年期问, 进一步促使了直流电动机的单机功率、转速不断提高, 目前朝着高速、大功率方向发展。另外, 由于绝缘技术和分析技术的进步, 直流电动机已迅速向小型轻量, 低惯量方面发展。

随着各种技术的进步和研究的展开,诸多高质量的直线电机产品和科研成果纷纷出现。1985年,美国Ingersol铣床公司生产了采用永磁同步直线电机的HVM600高速加工中心,最大进给速度达76.2m/min。而在1997年,汉诺威12.EMO展览会上有20多家公司展出了直线电机传动装置,如德国Trumpf公司的激光机床,法国Renault automation公司的加工中心等,展出的直线电机最大速度达150~200 m/min。这些被称为最有前途的展品表明,在高速度机床的进给机构中愈来愈多的采用直线电机。新型磁性材料和控制技术、冷却方法的出现,为应用经济高速高动力直线电机创造了条件。由于变频技术的出现,交流调速一直冲击直流调速,但综观全局,尤其是我国在此领域的现状,再加上全数字直流调速系统的出现,更提高了直流调速系统的精度及可靠性,直流调速系统仍将处于十分重要地位。

对于直流调速系统转速控制的要求有稳速、调速、加速或减速三个方面,而在工业生产中对于后两个要求已能很好地实现,但工程应用中稳速指标却往往不能达到预期的效果,稳速要求即以一定的精度在所需要的转速稳定运行,在各种干扰不允许有过大的转速波动。

3.研究内容拟解决的主要问题

研究以单片机AT89S52和PWM控制的直流电机脉宽调制调速系统。利用AT89S52芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计,能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。系统实现对电机的正转、反转、急停、加速、减速的控制。

需解决的主要问题:

1、直流电机调速系统的工作原理。

2、基于51内核的单片机开发流程。

3、PWM调速原理及方法。

4、LED数码管显示和独立键盘控制技术。

5、直流电机的数学建模和PID控制策略

6、PID控制直流电机仿真程序及分析

4. 研究方法技术路线

1.学习直流电机调速系统的工作原理和对直流电机进行数学建模。

2.掌握基于51内核的单片机开发流程。

3.熟练掌握PWM调速原理及方法。

4.掌握LED数码管显示和独立键盘控制技术。

5.对PID控制及仿真工具MATLAB中的Simulink进行熟悉和掌握应用。

6.对直流电机模型进行PID控制分析。

7.对PID控制的直流电机进行仿真并分析结论。

5. 设计进度安排

具体进度安排:

第4周:资料收集,熟悉课题。撰写、提交开题报告

第 5 周:阅读文献,确定系统功能框架,论文骨架搭建

第6-7周:各功能部件软件编写和硬件设计,调试。中期检查

第8-9周:软件与硬件系统调试,论文记录成果信息

第10周:论文修改,文献翻译

第11周:软硬件及系统联合调试完成,论文定稿,准备论文答辩

第12周:完成论文修改,完成毕业设计(论文)答辩

第13-14周:论文修改、打印、装订,毕业设计各种材料提交归档

6.参考文献

[1] 陈伯时.电力拖动自动控制系统—运动控制系统[M].北京:机械工业出版社,2011年

[2] 王兆安.电力电子技术[M]. 北京:机械工业出版社,2009年

[3]杨学昭,王东云..单片机原理、接口技术及应用(含C51)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2009年

[4] 陈渝光.电气自动控制原理与系统[M]. 北京:机械工业出版社,2007年

[7] 童诗白.模拟电子技术基础[M]. 北京:高等教育出版社,2003年

[8] 康华光.电子技术基础数字部分[M]. 北京:高等教育出版社,2004年

[10] 王海英,袁丽英,吴勃.控制系统的MATLAB仿真与设计[M]. 北京:高等教育出版社,2009年

[11] 胡寿松.自动控制原理简明教程第二版[M].北京:科学出版社,2008年

[12]陈国呈.PWM逆变技术及应用[M].北京:中国电力出版社,2007年

[13]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计[M].北京:北京航天航空大学出版社,2007年

[14]刘昌华,易逵.8051单片机的C语言应用程序设计与实践[M]. 北京:国防工业出版社,2007年

指导

教师

批阅

意见

指导教师(签名):年月日

转速电流双闭环可逆直流调速系统仿真与设计方案

《运动控制》课程设计题目:转速,电流双闭环可逆直流宽频调速系统设计 系部:自动化系 专业:自动化 班级:自动化1班 学号:11423006 11423025 11423015 姓名:杨力强.丁珊珊.赵楠 指导老师:刘艳 日期:2018年5月26日-2018年6月13日

一、设计目的 应用所学的交、直流调速系统的基本知识与工程设计方法,结合生产实际,确定系统的性能指标与实现方案,进行运动控制系统的初步设计。 应用计算机仿真技术,通过在MA TLAB软件上建立运动控制系统的数学模型,对控制系统进行性能仿真研究,掌握系统参数对系统性能的影响。 在原理设计与仿真研究的基础上,应用PROTEL进行控制系统的印制板的设计,为毕业设计的综合运用奠定坚实的基础。 二、系统设计参数 直流电动机控制系统设计参数:< 直流电动机(3> ) 输出功率为:5.5Kw 电枢额定电压220V 电枢额定电流 30A 额定励磁电流1A 额定励磁电压110V 功率因数0.85 电枢电阻0.2欧姆 电枢回路电感100mH 电机机电时间常数1S 电枢允许过载系数=1.5 额定转速 970rpm 直流电动机控制系统设计参数 环境条件: 电网额定电压:380/220V。电网电压波动:10%。 环境温度:-40~+40摄氏度。环境湿度:10~90%. 控制系统性能指标: 电流超调量小于等于5%。 空载起动到额定转速时的转速超调量小于等于30%。 调速范围D=20。 静差率小于等于0.03.

1、设计内容和数据资料 某直流电动机拖动的机械装置系统。 主电动机技术数据为: ,,,电枢回路总电阻,机电时间常数 ,电动势转速比,Ks=40,,Ts=0.0017ms,电流反馈系数,转速反馈系数,试对该系统进行初步设计。2、技术指标要求 电动机能够实现可逆运行。要求静态无静差。动态过渡过程时间,电流超调量,空载起动到额定转速时的转速超调量。 三、主电路方案和控制系统确定 主电路选用直流脉宽调速系统,控制系统选用转速、电流双闭环控制方案。主电路采用25JPF40电力二极管不可控整流,逆变器采用带续流二极管的功率开关管IGBT构成H型双极式控制可逆PWM变换器。其中属于脉宽调速系统特有的部分主要是UPM、逻辑延时环节DLD、全控型绝缘栅双极性晶体管驱动器GD和PWM变换器。系统中设置了电流检测环节、电流调节器以及转速检测环节、转速调节器,构成了电流环和转速环,前者通过电流元件的反馈作用稳定电流,后者通过转速检测元件的反馈作用保持转速稳定,最终消除转速偏差, 从而使系统达到调节电流和转速的目的。该系统起动时,转速外环饱和不起作用,电流内环起主要作用,调节起动电流保持最大值,使转速线性变化,迅速达到给定值;稳态运行时,转速负反馈外环起主要作用,使转速随转速给定电压的变化而变化,电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流原理图

直流调速系统设计与调试

《综合实验1》设计说明书 题目直流调速系统设计与调试 系部自动化系 专业自动化 班级自动化092班 学号 09423002 09423004 09423013 09423022 姓名裴玉柱刘勇薛尚刘鲲鹏 指导老师刘艳于美荣 日期2012年11月23日-2012年12月06日

直流调速系统设计与调试 (3) 1 技术要求: (3) 2 硬件系统设计 (4) 2.1 驱动电路: (4) 2.2 控制电路: (4) 3 直流调速系统参数和环节特性的测定: (5) 3.1 电枢回路总电阻R的测定 (5) 3.2 电枢回路电感L的测定 (6) 3.4 直流电动机-发电机-测速发电机组的飞轮惯量GD2 的测定 (7) 3.4 主电路电磁时间常数Td的测定 (8) 3.5 电动机电势常数Ce和转矩常数CM的测定 (8) 3.6 系统机电时间常数TM的测定 (8) 3.7 晶闸管触发及整流装置特性Ud=f(Ug)和测速发电机特性UTG=f(n)的测定 (9) 4 直流调速系统设计 (9) 5 系统调试与分析 (10) 5.1双闭环系统的调试 (10) 5.2 系统的分析 (14) 7 参考文献: (14)

直流调速系统设计与调试 1 技术要求: (1)设计出三相全控桥式整流电路拓扑结构; (2)设计出触发系统和功率放大电路; (3)采用开环控制、转速单闭环控制、转速外环+电流内环控制。 (4)器件选择:晶闸管选择、晶闸管串联、并联参数选择、平波和均衡电抗选择、晶闸管保护设计 直流调速器就是调节直流电动机速度的设备,上端和交流电源连接,下端和直流电动机连接,直流调速器将交流电转化成两路输出直流电源,一路输入给直流电机砺磁(定子),一路输入给直流电机电枢(转子),直流调速器通过控制电枢直流电压来调节直流电动机转速。同时直流电动机给调速器一个反馈电流,调速器根据反馈电流来判断直流电机的转速情况,必要时修正电枢电压输出,以此来再次调节电机的转速。直流电机的调速方案一般有下列3种方式:1、改变电枢电压;2、改变激磁绕组电压;3、改变电枢回路电阻。最常用的是调压调速系统,即1(改变电枢电压).一种模块式直流电机调速器,集电源、控制、驱动电路于一体,采用立体结构布局,控制电路采用微功耗元件,用光电耦合器实现电流、电压的隔离变换,电路的比例常数、积分常数和微分常数用PID适配器调整。该调速器体积小、重量轻,可单独使用也可直接安装在直流电机上构成一体化直流调速电机,可具有调速器所应有的一切功能。一种模块式直流电机调速器,集电源、控制、驱动电路于一体,采用立体结构布局,控制电路采用微功耗元件,用光电耦合器实现电流、电压的隔离变换,电路的比例常数、积分常数和微分常数用pid适配器调整。该调速器体积小、重量轻,可单独使用也可直接安装在直流电机上构成一体化直流调速电机,可具有调速器所应有的一切功能 现代工业自动化的高速发展也给直流电机的控制与调速提供了大范围的应用与更新:如远程信号传输,远距离调速,高温环境的遥控调速与控制,手动自动集成等。

关于matlab的直流电机调速系统仿真设计开题报告

重庆理工大学 毕业设计(论文)开题报告 题目直流电机调速系统仿真设计 1、本课题国内外的研究现状分析 直流调速系统凭借优良的调速特性,调速平滑、范围宽、精度高、过载能力大、动态性能好、易于控制以及良好的起、制动性能等优点,能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求,所以在电气传动中获得了广泛应用。为了提高直流调速系统的动静态性能指标,通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。对调速指标要求不高的场合,采用单闭环系统,而对调速指标较高的则采用多闭环系统。直流调速系统在理论上和实践上都比较成热,从控制技术的角度来看,它又是交流调速系统的基础,因此,直流调速系统的应用研究有实际意义。 自从MATLAB的Simulink推出以后,动态系统的仿真就变得非常容易了。因其含有极为丰富的专用于控制工程与系统分析的函数,具有强大的数学计算功能,且提供方便的图形绘制功能,只要在Simulink中画出系统的动态结构图模型,编写极简单的程序,即可对该系统进行仿真,效率极高,环境友好,从而给系统的设计和校正带来很大的方便。MATLAB在学术和许多实际领域都得到广泛应用,已成为国际控制界应用最广的语言和工具。

2、本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析(只限工科类) 本课题要求完成直流电机双闭环调速系统的工程设计并利用MATLAB实现仿真,通过选择及设计各个模块的系统以及对参数的选择,最终得到预期的仿真结果。 任务要求如下: (1)直流电机调速原理分析 (2)双闭环调速系统特性分析 (3)系统总体方案设计 (4)系统仿真设计 可行性分析: 本课题是针对直流电动机设计的双闭环调速系统,通过MATLAB软件对所设计的系统进行仿真验证。通过学习《电机与拖动》、《电力电子技术》、《电力拖动自动控制系统》等相关课程基本掌握了电机调速的一些知识,并对直流电机调速系统有了一定的了解。同时,通过自学《电机与拖动基础及MATLAB仿真》以及《交直流调速系统与MATLAB仿真》使我对MATLAB软件有了一定的了解,并能通过软件对本课题实现仿真,以上所述便能基本完成本课题的任务要求。

个人博客系统的设计与实现开题报告

中北大学 毕业设计开题报告学生姓名:周海芳学号:0906034202 学院、系:电子与计算机科学技术学院计算机科学与技术系 专业:计算机科学与技术 设计题目:个人博客系统的设计与实现指导教 师:元 2013年3月8日

毕业设计开题报告 1.结合毕业设计情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述: 文献综述 一、选题的依据及意义 进入二十一世纪,以Internet为核心的现代网络积水和通信技术已经得到了飞速的发展和广泛的应用,各种网络交流互动工具也应运而生。其中以论坛、博客、社区、空间最为受广大网民朋友的欢迎,也是目前为止发展的比较成熟的信息交流工具。在网络技术逐渐渗入社会生活各个层面的今天,传统的交流方式也面临着变革,而网络博客则是一个很重要的方向。基于Web技术的网络考试系统可以借助于遍布全球的Internet 进行,因此交流既可以是本地进行,也可以是异地进行,大大拓展了沟通与交流的灵活性。博客在现如今这个飞速发展的网络时代已经成为人们不可或缺的一部分[1]。 博客,又译为网络日志、部落格或部落阁等,是一种通常由个人管理、不定期贴新的文章的。博客它经常是由简短且经常更新的帖子构成,它可以发表有关个人构思,日记,或者诗歌,散文,小说等等。博客可以是你纯粹个人的想法和心得,包括你对时事新闻、国家大事的个人看法,或者你对一日三餐、服饰打扮的精心料理等,也可以是在基于某一主题的情况下或是在某一共同领域由一群人集体创作的容。写博客是为了把自己各种各样的想法在网上表达、释放出来,把一时的想法变成观点展示给大家。而浏览博客的用户,也可以对发表观点和看法的文章进行评论,博客就是这样一个平台。 博客最初的名称是Weblog,由web和log两个单词组成,按字面意思就为网络日记,后来喜欢新名词的人把这个词的发音故意改了一下,读成we blog,由此,blog这个词被创造出来。中文意思即网志或网络日志,不过,在中国大陆有人往往也将 Blog本身和 blogger(即博客作者)均音译为“博客”。“博客”有较深的涵义:“博”为“广博”;“客”不单是“blogger”更有“好客”之意。看Blog的人都是“客”。而在,则分别音译成“部落格”(或“部落阁”)及“部落客”,认为Blog本身有社群群组的意含在,借由Blog可以将网络上网友集结成一个大博客,成为另一个具有影响力的自由媒体[2]。 二、个人博客的发展现状

基于AD590数字温度计的设计(开题报告)

毕业论文(设计)开题报告 论文题目基于AD590的数字温度计的设计 一、选题的背景与意义(本研究的现状综述、理论价值与实际意义) 背景: 温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度,是大量分子热运动的集体表现。 温度对人们生活,工业生产,动植物生长繁殖等都有非常大的影响,所以我们必须测量温度的大小来做相关研究,然而温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,所以就需要温度计,它是测温仪器的总称,是利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩等的现象为依据设计的,它可以准确的判断和测量温度。最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的,后来经过更多科学家的努力,制造出了更多种类的温度计来满足不同需求,比如有酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等。传统的指针式的温度计虽然能指示温度,但是精度低,测量范围太小,使用不够方便,显示不够直观等很多不足,在很多时候已经不能满足我们的需求,数字式温度计便应运而生。 意义: 随着人们生活水平的不断提高,社会的不断发展,温度计的要求也越来越高,传统的指针温度计更多地被数字温度计取代。数字温度计采用数字显示,具有读数方便,测温范围广,测温准确,反应速度快等重要特点。为现代人工作、科研、生活、提供更准确、更好、更方便的服务。 二、研究的主要内容和预期目标(研究的框架,要求列到一级提纲) 研究的主要内容: 1 前言 2 系统设计方案论证 3 数字温度计系统设计 3.1 硬件设计 3.1.1 AD590测温电路 3.1.2 A/D转换电路

直流电动机可逆调速系统设计 (1)要点

摘要 本次课程设计直流电机可逆调速系统利用的是双闭环调速系统,因其具有调速范围广、精度高、动态性能好和易于控制等优点,所以在电气传动系统中得到了广泛的应用。直流双闭环调速系统中设置了两个调节器, 即转速调节器(ASR)和电流调节器(ACR), 分别调节转速和电流。本文对直流双闭环调速系统的设计进行了分析,对直流双闭环调速系统的原理进行了一些说明,介绍了其主电路、检测电路的设计,介绍了电流调节器和转速调节器的设计以及系统中一些参数的计算。 关键词:双闭环,可逆调速,参数计算,调速器。

目录 1. 设计概述 (1) 1.1 设计意义及要求 (1) 1.2 方案分析 (1) 1.2.1 可逆调速方案 (1) 1.2.2 控制方案的选择 (2) 2.系统组成及原理 (4) 3.1设计主电路图 (7) 3.2系统主电路设计 (8) 3.3 保护电路设计 (8) 3.3.1 过电压保护设计 (8) 3.3.2 过电流保护设计 (9) 3.4 转速、电流调节器的设计 (9) 3.4.1电流调节器 (10) 3.4.2 转速调节器 (10) 3.5 检测电路设计 (11) 3.5.1 电流检测电路 (11) 3.5.2 转速检测电路 (11) 3.6 触发电路设计 (12) 4. 主要参数计算 (14) 4.1 变压器参数计算 (14) 4.2 电抗器参数计算 (14) 4.3 晶闸管参数 (14) 5设计心得 (15) 6参考文献 (16)

直流电动机可逆调速系统设计 1.设计概述 1.1设计意义及要求 直流电动机具有良好的起、制动性能,宜于在大范围内实现平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看,直流拖动控制系统又是交流拖动控制系统的基础,所以应该首先掌握直流拖动控制系统。本次设计最终的要求是能够是电机工作在电动和制动状态,并且能够对电机进行调速,通过一定的设计,对整个电路的各个器件参数进行一定的计算,由此得到各个器件的性质特性。 1.2 方案分析 1.2.1 可逆调速方案 使电机能够四象限运行的方法有很多,可以改变直流电机电枢两端电压的方向,可以改变直流电机励磁电流的方向等等,即电枢电压反接法和电枢励磁反接法。 电枢励磁反接方法需要的晶闸管功率小,适用于被控电机容量很小的情况,励磁电路中需要串接很大的电感,调速时,电机响应速度较慢,且需要设计很复杂的电路,故在设计中不采用这种方式。 电枢电压反接法可以应用在电机容量很的情况下,且控制电路相对简单,电枢反接反向过程很快,在实际应用中常常采用,本设计中采用该方法。 电枢电压反接电路可以采用两组晶闸管反并联的方式,两组晶闸管分别由不同的驱动电路驱动,可以做到互不干扰。 图1-1 两组晶闸管反并联示意图

PWM直流调速系统设计解析

目录 前言 (1) 一、设计目的 (2) 二、设计要求 (2) 三、直流调速系统整体设计 (2) 四、系统参数选取 (7) 五、各部分设计 (8) 六、双闭环系统设计 (14) 七、系统仿真 (17) 八、设计总结 (18) 参考文献 (19)

前言 由于直流电机具有良好的起动、制动和调速性能,已广泛应用于工业、航天领域等各个方面。随着电力电子技术的发展,脉宽调制(PWM)调速技术已成为直流电机常用的调速方法,具有调速精度高、响应速度快、调速范围宽和功耗低等特点。而以H桥电路作为驱动器的功率驱动电路,可方便地实现直流电机的四象限运行,包括正转、正转制动、反转、反转制动,已广泛应用于现代直流电机伺服系统中。本文从直流电动机的工作原理入手,建立了双闭环直流调速系统的数学模型,并详细分析了系统的原理及其静态和动态性能。然后按照自动控制原理,对双闭环调速系统的设计参数进行分析和计算,利用SIMULINK对系统进行了各种参数给定下的仿真,通过仿真获得了参数整定的依据。在理论分析和仿真研究的基础上,本文设计了一套实验用双闭环直流调速系统,详细介绍了系统主电路、反馈电路、触发电路及控制电路的具体实现。对系统的性能指标进行了实验测试,表明所设计的双闭环调速系统运行稳定可靠,具有较好的静态和动态性能,达到了设计要求。采用MATLAB软件中的控制工具箱对直流电动机双闭环调速系统进行计算机辅助设计,并用SIMULINK进行动态数字仿真,同时查看仿真波形,以此验证设计的调速系统是否可行。

一、设计目的 通过对一个实用控制系统的设计,综合运用科学理论知识,提高工程意识和实践技能,使学生获得控制技术工程的基本训练,培养学生理论联系实际、分析解决实际问题的初步应用能力。 二、设计要求 完成所选题目的分析与设计,进行系统总体方案的设计、论证和选择;系统单元主电路和控制电路的设计、元器件的选择和参数计算 三、直流调速系统整体设计 1、直流电机PWM调速控制原理 直流电动机转速公式为: n=(U-IR)/Kφ 其中U为电枢端电压,I为电枢电流,R为电枢电路总电阻,φ为每极磁通量,K为电动机结构参数。 直流电机转速控制可分为励磁控制法与电枢电压控制法。励磁控制法用得很少,大多数应用场合都使用电枢电压控制法。随着电力电子技术的进步,改变电枢电压可通过多种途径实现,其中脉冲宽度调制(PWM)便是常用的改变电枢电压的一种调速方法。其方法是通过改变电机电枢电压接通时间与通电周期的比值(即占空比)来调整直流电机的电枢电压U,从而控制电机速度。 PWM的核心部件是电压-脉宽变换器,其作用是根据控制指令信号对脉冲宽度进行调制,以便用宽度随指令变化的脉冲信号去控制大功率晶体管的导通时间,实现对电枢绕组两端电压的控制。在本次课程设计采用双闭环直流调速系统进行调速控制。 2、双闭环直流调速系统 A.双闭环调速系统的工作过程和原理:电动机在启动阶段,电动机的实际转速(电压)低于给定值,速度调节器的输入端存在一个偏差信号,经放大后输出的电压保持为限幅值,速度调节器工作在开环状态,速度调节器的输出电压作为电流给定值送入电流调节器, 此时则以最大电流给定值使电流调节器输出移相信号,直流电压迅速上升,电流也随即增大直到等于最大给定值, 电动机以最大电

基于Java的仓库管理系统设计开题报告

长江大学 毕业设计开题报告 题目名称基于Java的仓库管理系统设计题目类别毕业设计 院(系)计算机科学学院 专业班级网络10701 学生姓名王震 指导教师沈疆海 辅导教师沈疆海 开题报告日期2011/03/06 基于Java的仓库管理系统设计

学生:王震计算机科学学院 老师:沈疆海计算机科学学院 一、题目来源 仓库库存管理是一个企业不可缺少的部分,它的内容对于企业的决策者和管理者来说都至关重要,所以仓库库存管理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。但一直以来人们使用传统人工的方式管理仓库中的各种物资设备,这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、另外时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难。 使用计算机对物资信息进行管理有着手工管理所无法比拟的优点。例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极大地提高仓库管理的效率,也是企业的科学化、正规化管理的重要条件。 二、研究目的和意义 这是一个互联网的时代,所有企业都面临着互联网浪潮的强力冲击,电子商务无论从技术实现还是社会大背景都日益成熟。企业对企业之间的信息化如何解决?企业电子商务如何实现?这些都是摆在企业企业管理者和信息部门负责人面前实实在在的问题。借助于信息技术手段的创新,规范业务流程,强化仓库管理,对于企业信息化来说是一次良好契机。 在计算机的应用日益普及的今天,在计算机软件渐渐成为生活一部分的时代,在现代企业仓库物流需要电子化管理的现在,一个基于web的智能仓库管理系统呼之欲出。这个系统,既可以减轻仓库管理员的工作负担,理需求,提高了企业内部的管理水平,进而全面提升了企业在市场竞争中的综合竞争力。 三、课题简介: 本系统主要完成对仓库的库存管理,包括入库、出库、库存,员工信息,供应商信息以及密码管理等六个方面。系统可以完成对各类信息的浏览、查询、添加、删除、修改、报表等功能。

电子系统综合训练开题报告

JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 《电子系统综合训练》开题报告 题目智能温湿度监测报警系统设计与实现 学院电气信息工程学院 设计地点 60#518 姓名徐海峰学号 专业电子信息工程班级 10电子2W 指导教师薛波、俞洋 2013 年 09 月03日

《电子系统综合训练》开题报告 智能温湿度监测报警系统设计与实现 一、课题的意义和目的 温湿度是衡量温室大棚的重要指标,它直接影响到栽培作物的的生长和产量,为了能给作物提供一个合适的生长环境,首要问题是加强温室内的温湿度的检测, 但传统的方法是用湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。在某些科学研究单位或实验室、生产车间,经常需要将环境的温度控制在某一定范围。采用电子电路实现对环境温度的控制,其关键是能将环境的相对温湿度转换成相应的电信号,需要用到温湿度传感器。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。该设计即是针对这一问题,设计出了能够实现温湿度自动检测,显示上下限报警等多功能的温湿度监测控制系统。 二、主要设计(研究)内容 设计制作一个利用控制器作为核心的智能温湿度监测报警系统,具体要求: 1.利用温湿度传感器来检测当前环境中的温湿度信号量,设计制作一个可以监测2个点以上的智能温湿度监控报警系统。 2.温传感器的精确度达到2℃,湿度传感器的精确度达到±5%。 3.监测系统可显示当前信息采集的节点号、温度、湿度信息值,并能显示清晰直观当前测量值。 4.监测系统可以任意设定温度与湿度报警上限值与下限值,当系统测量值超限时报警。(如默认时报警设置温度范围小10℃或大于40℃,湿度范围小于35%或大于60%); 5.监测系统可以通过RS232通信接口与PC主机完成数据通信功能,将所采集的各种数据量传输至PC主机端显示(PC主机端可利用高级语言进行人机界面设计,如VB,VC,.NET等)。 三、设计(研究)方案 (一)方案的比较与论证 (1)方案一: 系统原理图如图1所示。本方案采用模拟温湿度传感器采集温湿度信息经过A/D

H桥可逆直流调速系统设计与实验

CDIO课程项目研究报告 项目名称:H桥可逆直流调速系统设计与实验 姓名; 指导老师: 日期:

摘要 本设计的题目是基于SG3525的双闭环直流电机调速系统的设计。SG3525是电流控制型PWM控制器,所谓电流控制型脉宽调制器是按照接反馈电流来调节脉宽的。在脉宽比较器的输入端直接用流过输出电感线圈的信号与误差放大器输出信号进行比较,从而调节占空比使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环和电流环系统,因此,无论开关电源的电压调整率、负载调整率和瞬态响应特性都有提高,是目前比较理想的新型控制器。如果对系统的动态性能要求较高,则单闭环系统就难以满足需要。而转速、电流双闭环直流调节系统采用PI调节器可以获得无静差;构成的滞后校正,可以保证稳态精度;虽快速性的限制来换取系统稳定的,但是电路较简单。所以双闭环直流调速是性能很好、应用最广的直流调速系统。本设计选用了转速、电流双闭环调速控制电路,本课题内容重点包括调速控制器的原理,并且根据原理对转速调节器和电流调节器进行了详细地设计。概括了整个电路的动静态性能,最后将整个控制器的电路图设计完成,并且进行仿真。 关键词:双闭环直流可逆调速系统、H桥驱动电路、SG3525信号产生电路、PI调节器、MATLAB仿真

前言 随着交流调速的迅速发展,交流调速技术越趋成熟,但是直流电动机调速系统以其优良的调速性能仍有广阔的市场,并且建立在反馈控制理论基础上的直流调速原理也是交流调速控制的基础。采用转速负反馈和PI调节器的单闭环调速系统可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差。但如果对系统的动态性能要求较高,如要求快速起制动、突加负载动态速降时,单闭环系统就难以满足。这主要是因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程中的电流或转矩。在单闭环系统中,只有电流截至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,并不能很理想的控制电流的动态波形。实际工作中,在电机最大电流受限的条件下,充分利用电机的允许过载能力,最好是在过渡过程中始终保持电流转矩为允许最大值,使电力拖动系统尽可能用最大的加速度启动,到达稳定转速后,又让电流立即降下来,使转矩马上与负载相平衡,从而转入稳态运行。实际上,由于主电路电感的作用,电流不能突跳,为了实现在允许条件下最快启动,关键是要获得一段使电流保持为最大值的恒流过程,按照反馈控制规律,电流负反馈就能得到近似的恒流过程。问题是希望在启动过程中只有电流负反馈,而不能让它和转速负反馈同时加到一个调节器的输入端,到达稳态转速后,又希望只要转速负反馈,不要电流负反馈发挥主作用,因此需采用双闭环直流调速系统。这样就能做到既存在转速和电流两种负反馈作用又能使它们作用在不同的阶段。 项目预期成果: 设计一个双闭环可逆直流无静差调速系统,其稳态性能指标实现要求如下:电流超调量S≤5%调速范围 D=20;其动态性能指标:转速超调量δn=10%;调整时间时间ts=2s;电流超调量δi≤5% 。

直流PWMM可逆调速系统的设计与仿真

基础课程设计(论文) 直流PWM-M可逆调速系统的设计与仿真 专业:电气工程及其自动化 指导教师:刘雨楠 小组成员:陈慧婷(20114073166) 石文强(20114073113) 刘志鹏(20114073134) 张华国(20114073151) 信息技术学院电气工程系 2014年10月20日

摘要 当今,自动化控制系统已经在各行各业得到了广泛的应用和发展,而直流调速控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。本文主要研究直流调速系统,它主要由三部分组成,包括控制部分、功率部分、直流电动机。长期以来,直流电动机因其具有调节转速比较灵活、方法简单、易于大范围内平滑调速、控制性能好等特点,一直在传动领域占有统治地位。微机技术的快速发展,在控制领域得到广泛应用。本文对基于微机控制的双闭环可逆直流PWM调速系统进行了较深入的研究,从直流调速系统原理出发,逐步建立了双闭环直流PWM调速系统的数学模型,用微机硬件和软件发展的最新成果,探讨一个将微机和电力拖动控制相结合的新的控制方法,研究工作在对控制对象全面回顾的基础上,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的探讨,控制策略和控制算法的探讨等内容。在硬件方面充分利用微机外设接口丰富,运算速度快的特点,采取软件和硬件相结合的措施,实现对转速、电流双闭环调速系统的控制。论文分析了系统工作原理和提高调速性能的方法,研究了IGBT模块应用中驱动、吸收、保护控制等关键技术.在微机控制方面,讨论了数字触发、数字测速、数字PWM调制器、双极式H型PWM变换电路、转速与电流控制器的原理,并给出了软、硬件实现方案。 关键词:直流可逆调速数字触发PWM 数字控制器

直流调速系统设计实训报告

实训报告课程名称:专业实训 专业:自动化班级:103031学号:10303104姓名:徐红颖指导教师:王艳秋成绩: 完成日期:2014 年1月9 日

任务书

1 单闭环直流调速系统 对于单闭环直流调速系统来说,转速是输出量,一般我们引入的是转速负反馈构成闭环调速系统。转速负反馈系统是在电动机上安装一台测速电机TG,引出和输出量转速成正比的负反馈电压Un,和转速给定电压Ua*进行比较,得到偏差电压ΔUa,经过放大器A,产生驱动或触发装置的控制电压Uct,与控制电动机的转速,组成了反馈控制的闭环调速系统。在单闭环系统中,转速单闭环使用较多。而一般采用的比例调节器的调速系统还是有静差,为了消除静差,可用积分调节器替代比例调节器。 反馈控制系统的规律是如果要想维持系统中的某个物理量基本不变,就要引用该量的负反馈信号去与恒量给定相比较,组成一个闭环系统。对于调速系统来说,如果想提高静态指标,就得提高静特性硬度,也就是希望转速在负载电流变化时或受到扰动时基本不变。要想维持转速这一物理量不变化,最有效和最直接的方法就是采用转速负反馈构成转速闭环调节系统。 1.1 主电路设计 直流调速系统电路的组成主要由主电路和控制电路两大部分组成,知道了电路组成的两大部分后,就应该确定主电路的接线方式和系统的控制方案。整流变压器由变压部分和整流部分组成,其变压部分将电网电压降压并变成稳定的交流电,整流部分将变压后的交流电整流为恒定40V的直流电压供给直流电动机的励磁回路,整流变压器变压后的交流电两端另接一个单相桥式全控整流电路,输出的可调直流电加在直流电动机的电枢回路。保护环节采用的是过电压保护的一种--阻容吸收,将其并联在整流变压器二次侧起到保护电路的作用。 主电路的设计需要准备的资料: 1 单相整流模块:MZKD-ZL-50 了解其功能,技术参数,电路内部结构,外部接法,控制线管脚接法,安装说明2电机参数:直流电机,额定电压24V,额定电流6A,励磁电压24V,最大允许电流50A,了解电机不同的接线形式,重点掌握电机他激(并激)方式的接线方法。 3 电机转速测量的检测器:光电编码器(E6B2-C)

BBS论坛系统的设计与实现开题报告

山东科技大学 本科毕业设计(论文)开题报告题目BBS论坛系统的设计与实现 学院名称信息科学与工程学院 专业班级计算机科学与技术08-3班 学生姓名任秀秀 学号200801050519 指导教师赵华 填表时间:二0一二年三月二十日

填表说明 1.开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。 2.此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期完成,经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。 3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式,用A4纸打印。装订在左侧。 4.参考文献不少于8篇,其中应有适当的外文资料(一般不少于2篇)。 5.开题报告作为毕业设计(论文)资料,与毕业设计(论文)一同存档。

设计(论文) 题目 BBS论坛系统的设计与实现 设计(论文)类型(划“√”)工程设计应用研究开发研究基础研究其它 √ 一、本课题的研究目的和意义 BBS(电子布告栏系统)是在网上提供交流的手段。它可以用于公告,群组讨论,社区内通信,联系,在线聊天,找工作等,利用网络实时,便捷的特点来方便人们的交流,联系和娱乐。现在各大公司为了方便人员交流纷纷建立内部交流的BBS系统。在BBS上,大家可以对自己所看到的,听到的,想到的任何一件事做出评论。在2012年的今天,BBS上的帖子阅读量上万余次已经算不上惊天动地的大事了。BBS本身早已由原来的娱乐交流工具转化成了一种新兴媒体:网络媒体。我们的网络媒体在不断发展,不断变革。在不断前进的社会中不断增强其影响力与引导力。 鉴于论坛的这些优点,又加之论坛的一些基本特点我曾了解过,而且学过Java开发的相关课程,如《Java程序设计》、《HTML网页设计》、《JSP应用开发技术》、《JavaScript程序设计》、《XML技术应用》以及《企业应用架构设计——Hibernate+Spring》,还在老师的带领下做了简易留言板系统。考虑到个人喜好,所以最后我决定选择Java Web开发——论坛(用户端)系统设计,以这个题目作为我毕业论文,同时也能积累一点开发Java项目的经验,达到锻炼自己在这方面能力的目的。 二、本课题的主要研究内容(提纲) 1、概述 (1)论坛系统设计的历史背景 (2)论坛系统设计的目的及意义 (3)论坛系统设计的可行性 (4)论坛系统设计的局限性 2、系统分析 (1)系统需求分析 (2)功能需求分析 3、数据库设计 (1)数据库设计概述 (2)概念结构设计 (3)物理结构设计 4、详细设计 (1)新用户注册功能的实现 (2)用户登录功能的实现 (3)用户找回密码功能的实现 (4)用户操作功能的实现 5、系统测试

低频信号发生器设计开题报告

1 研究的目的及其意义 随着电子测量及其他部门对各类信号发生器的广泛需求及电子技术的迅速发展,促使信号发生器种类增多,性能提高。尤其随着70年代微处理器的出现,更促使信号发生器向着自动化、智能化方向发展。现在,信号发生器带有微处理器,因而具备了自校、自检、自动故障诊断和自动波形形成和修正等功能,可以和控制计算机及其他测量仪器一起方便的构成自动测试系统。当前信号发生器总的趋势是向着宽频率覆盖、低功耗、高频率、精度、多功能、自动化和智能化方向发展。在科学研究、工程教育及生产实践中,如工业过程控制、教学实验、机械振动试验、动态分析、材料试验、生物医学等领域,常常需要用到低频信号发生器。而在我们日常生活中,以及一些科学研究中,锯齿波和正弦波、矩形波信号是常用的基本测试信号。譬如在示波器、电视机等仪器中,为了使电子按照一定规律运动,以利用荧光屏显示图像,常用到锯齿波产生器作为时基电路。信号发生器作为一种通用的电子仪器,在生产、科研、测控、通讯等领域都得到了广泛的应用。但市面上能看到的仪器在频率精度、带宽、波形种类及程控方面都已不能满足许多方面实际应用的需求。加之各类功能的半导体集成芯片的快速生产,都使我们研制一种低功耗、宽频带,能产生多种波形并具有程控等低频的信号发生器成为可能。 便携式和智能化越来越成为仪器的基本要求,对传统仪器的数字化,智能化,集成化也就明显得尤为重要。平时常用信号源产生正弦波,方波,三角波等常见波形作为待测系统的输入,测试系统的性能。单在某些场合,我们需要特殊波形对系统进行测试,这是传统的模拟信号发生器和数字信号发生器很难胜任的。利用单片机,设计合适的人机交互界面,使用户能够通过手动的设定,设置所需波形。该设计课题的研究和制作全面说明对低频信号发生系统要有一个全面的了解、对低频信号的发生原理要理解掌握,以及低频信号发生器工作流程:波形的设定,D/A 转换,显示和各模块的连接通信等各个部分要熟练联接调试,能够正确的了解常规芯片的使用方法、掌握简单信号发生器应用系统软硬件的设计方法,进一步锻炼了我们在信号处理方面的实际工作能力。 2 国内外研究现状 在 70 年代前,信号发生器主要有两类:正弦波和脉冲波,而函数发生器介于两类之间,能够提供正弦波、余弦波、方波、三角波、上弦波等几种常用标准波形,产生其它波形时,需要采用较复杂的电路和机电结合的方法。这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术,而且模拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点,并且要产生较为复杂的信

H桥可逆直流调速系统设计与实验(1)

燕山大学 CDIO课程项目研究报告 项目名称: H桥可逆直流调速系统设计与实验 学院(系):电气工程学院 年级专业: 学号: 学生: 指导教师: 日期: 2014年6月3日

目录 前言 (1) 摘要 (2) 第一章调速系统总体方案设计 (3) 1.1 转速、电流双闭环调速系统的组成 (3) 1.2.稳态结构图和静特 (4) 1.2.1各变量的稳态工作点和稳态参数计算 (6) 1.3双闭环脉宽调速系统的动态性能 (7) 1.3.1动态数学模型 (7) 1.3.2起动过程分析 (7) 1.3.3 动态性能和两个调节器的作用 (8) 第二章 H桥可逆直流调速电源及保护系统设计 (11) 第三章调节器的选型及参数设计 (13) 3.1电流环的设计 (13) 3.2速度环的设计 (15) 第四章Matlab/Simulink仿真 (17) 第五章实物制作 (20) 第六章性能测试 (22) 6.1 SG3525性能测试 (22) 6.2 开环系统调试 (23) 总结 (26) 参考文献 (26)

前言 随着交流调速的迅速发展,交流调速技术越趋成熟,以及交流电动机的经济性和易维护性,使交流调速广泛受到用户的欢迎。但是直流电动机调速系统以其优良的调速性能仍有广阔的市场,并且建立在反馈控制理论基础上的直流调速原理也是交流调速控制的基础。采用转速负反馈和PI调节器的单闭环调速系统可以在保证系统稳定的条件下实现转速无静差。但如果对系统的动态性能要求较高,如要求快速起制动、突加负载动态速降时,单闭环系统就难以满足。这主要是因为在单闭环系统中不能完全按照需要来控制动态过程中的电流或转矩。在单闭环系统中,只有电流截至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,并不能很理想的控制电流的动态波形。实际工作中,在电机最大电流受限的条件下,充分利用电机的允许过载能力,最好是在过渡过程中始终保持电流转矩为允许最大值,使电力拖动系统尽可能用最大的加速度启动,到达稳定转速后,又让电流立即降下来,使转矩马上与负载相平衡,从而转入稳态运行。实际上,由于主电路电感的作用,电流不能突跳,为了实现在允许条件下最快启动,关键是要获得一段使电流保持为最大值的恒流过程,按照反馈控制规律,电流负反馈就能得到近似的恒流过程。问题是希望在启动过程中只有电流负反馈,而不能让它和转速负反馈同时加到一个调节器的输入端,到达稳态转速后,又希望只要转速负反馈,不要电流负反馈发挥主作用,因此需采用双闭环直流调速系统。这样就能做到既存在转速和电流两种负反馈作用又能使它们作用在不同的阶段。 项目预期成果: 设计一个双闭环可逆直流调速系统,实现电流超调量小于等于5%;转速超调量小于等于5%;过渡过程时间小于等于0.1s的无静差调速系统。 项目分工:参数计算: 仿真: 电路设计: 电路焊接: PPT答辩: 摘要

电子巡更系统设计开题报告

本科毕业设计(论文)开题报告 题目电子巡更系统设计 学院(部) 电子信息工程学院 专业通信工程 二零一一年九月八日

研究目的和意义 研究目的:它主要应用于大厦、厂区、库房和野外设备、管线等有固定巡更作业要求的行业中。它的工作目的是帮助各企业的领导或管理人员利用本系统来完成对巡更人员和巡更工作记录进行有效的监督和管理,同时系统还可以对一定时期的线路巡更工作情况做详细记录。电子巡更系统主要针对保安巡逻、各行业设备巡检的管理系统。该项目很早就属于发达国家智能建筑系统中的标配项目,近年来也成为北京、上海、深圳等中国发达城市的智能建筑系统中的标配项目。电子巡逻巡检系统主要用于安全巡逻和巡检工作的记录考核,主要由感应式智能巡逻管理系统软件、巡检器和各种射频卡构成。其基本的原理就是在巡逻线路上安装一系列代表不同点的射频卡(又称感应卡),巡逻到各点时巡逻人员用手持式巡检器(相当于刷卡机)刷卡,把代表该点的卡号和时间同时记录下来。巡逻完成后巡检器通过通讯器把数据传给计算机上的软件处理,就可以对巡逻情况(人员、地点、时间等)进行记录和考核。 该系统软件采用智能排班、自动数据处理及核查,一目了然地显示巡更人员是否按照要求的时间、路线巡查,有没有未巡、漏巡、迟到、早到、顺序走错等情况,操作非常简单。可轻松地选择不同时间段,线路,巡逻点,巡逻人员等要素进行查询和统计,是业内真正具有全面管理功能的巡逻管理软件。软件设置三级使用权限区分使用者。软件有数据自动备份功能,备份数据切换功能。在实现全面的管理功能的同时,蓝卡针对行业用户开发了多种网络版软件,可以通过电话Modem或局域网或无线GSM网等方式来实现总部的远程管理。 研究意义:随着社会的发展,科学技术的进步和人们安全防范意识的提高,大量高科技的安防产品和系统被广泛采用,并发挥了巨大的作用。在加强技术防范的同时,也不能忽视人工防范的作用,人工防范是最古老、最有效的安防方式,人工巡检为保证人民的生命财产安全,震慑犯罪分子,及时发现并排除各种灾害隐患,也有极其重大的意义。一般的巡检制度,通常的方法是依靠员工的自觉性,在巡检巡逻的地点上定时签到,以达到目的。但是这种方法又不能避免一次多签,巡检人员能否持之以恒地按照规定的时间、路线进行巡查,确实令人担忧,作为管理者又难以进行有效、公平、合理的监督管理。电子巡更系统充分发挥人工巡检的作用并且又能有效地监督巡检工作,给巡检工作提供规范化的科学管理,使人工巡检制度真正得到落实,也使巡检人员的繁重的工作能有量化的体现。它将技术防范与人工防范完美的结合,从而有效地解决了管理者的的后顾之忧。现代电子巡更系统是一套用电子设备巡更巡检系统来监督、管理巡逻人员是否按规定路线,在规定的时间内,巡逻了规定的数量的巡逻点的最有效、最科学的,技防与人防相协调一致的系统;其主要意义是提高巡逻工作人员的责任心、积极性,及时消除隐患,防患于未然。

#直流电机调速系统分析与设计

第一部分并励直流电动机的工作原理 并励直流电机的励磁绕组和电枢绕组相并联,作为并励发电机来说,是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电;作为并励电动机来说,励磁绕组和电枢共用同一电源,从性能上讲和他励直流电动机相同。 导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩,这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩,转矩的方向是逆时针方向,企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其它负载转矩),电枢就能按逆时针方向旋转起来。 当电枢转了180°后,导体 cd转到 N极下,导体ab转到S极下时,由于直流电源供给的电流方向不变,仍从电刷 A流入,经导体cd 、ab 后,从电刷B流出。这时导体cd 受力方向变为从右向左,导体ab 受力方向是从左向右,产生的电磁转矩的方向仍为逆时针方向。 因此,电枢一经转动,由于换向器配合电刷对电流的换向作用,直流电流交替地由导体 ab和cd 流入,使线圈边只要处于N 极下,其中通过电流的方向总是由电刷A 流入的方向,而在S 极下时,总是从电刷 B流出的方向。这就保证了每个极下线圈边中的电流始终是一个方向,从而形成一种方向不变的转矩,使电动机能连续地旋转。这就是直流电动机的工作原理。 转速电流双闭环原理 转速、电流双闭环直流调速系统的组成,把转速调节器的输出当作电流调节器的输入,再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE。 从闭环结构上看,电流环在里面,称作内环;转速环在外边,称作外环。 这就形成了转速、电流双闭环调速系统。 限幅的作用: 转速调节器ASR的输出限幅电压U*im --电流给定电压的最大值,即限制了最大电流; τ电流调节器ACR的输出限幅电压Ucm --Uc的最大值,即限制了电力电子变换器的最大输出电压Udm。 第二部分 PID算法的基本原理 PID调节器各校正环节的作用 1、比例环节:即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t),偏差一旦产生,调节 器立即产生控制作用以减小偏差。 2、积分环节:主要用于消除静差,提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分 时间常数TI,TI越大,积分作用越弱,反之则越强。 3、微分环节:能反应偏差信号的变化趋势(变化速率),并能在偏差信号的值变得太 大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减 小调节时间。 下面对控制点所采用的PID控制算法进行说明。

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