直流电机双向可逆控制系统设计_开题报告

一、国内研究现状

中国从20世纪60年代初，PWM直流调速系统得到了迅猛发展和广泛应用。成功试制的首个硅晶闸管。目前，大功率晶闸管直流调速系统在我国国民经济中有不可或缺的重要性。我们的主要有补偿PID控制，PID算法优化，集成优化控制。随着脉冲宽度调制的广泛应用，PWM也向着主流方向发展。目前，我国大部分采用数字控制的DC变换器还是进口的，因为进口装置价格昂贵，所以国内数字控制DC转换器，具有很棒的发展前景，科研院所贡献巨大，国内那么多的大学，厂家都在完全规模化的发展DC转换器。

目前，针对直流电机调速系统，研究学者进行了不少相关研究。陈景贤在他的设计中提出以AT89S52作为主处理器，PIC16F87X作为从处理器的直流脉宽调速控制系统具有在线编程的功能，这样能够大大提高控制精度，方便调整基准电压与周期。而广西机电工程学院提出以AT89C51单片机为核心的外围控制电路，实现PI控制。系统硬件由测速电路、PWM波形发生电路、PWM功率放大电路组成。软件设计由1个循环主程序、3个终端子程序和1个PID算法子程序组成。该系统工作稳定，连续性好且配置和参数调整简单方便。 杨春旭等先生同样从硬件电路和软件设计两方面进行研究，与上述系统不同的是，该系统采用LabVIEW作为上位机的控制软件，具有实时跟踪，调试结果准确的优点。freescale公司生产的16位单片机MC9S12DG128B在模糊控制系统中应用，不仅降低系统噪声，而且使模糊控制更容易实现，由此得到大大推广，适用于小企业只要求监视时的技术要求。宋玉春、刘瑶在基于EPM570的可逆直流调速模块设计中设计出，针对经济型直流电机调速应用，采用EPM570T100C5芯片设计了一个通用的、可远程控制的可逆调速模块。调压主回路采用两组双向可控硅、二极管桥式整流电路。介绍了CPLD实现调速的优点和双向可控硅调速原理，给出了模块组成框图，采用Verilog HDL语言和自顶向下的设计方法设计了主模块和速度检测、速度控制、RS 485等子模块，给出了调速子模块的仿真波形。仿真和实验数据表明，模块可精确产生可控硅控制脉冲，有效调节转速，实现较小的误差。

二、国外研究现状

随着电力电子技术、自动控制理论、计算机控制技术的深入发展，以及超大规模集成电路、微型计算机、新型电子电力开关器件和新型传感器的出现，直流电动机控制装置开始了飞速的发展。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，以微机为控制核心的直流电气传动装置被一些先进国家陆续推出并大量使用，如ABB公司的PAD/PSD、西门子公司的SIMOREG K6RA24等等。

在科技不断迅速发展的今天，各种各样的科技产品不断出现，或者在原有的基础上向着人们更需要的方向更新换代，变得更加方便或者更加高效，给人们的生活提供了更多的便利，刷新我们对科技的认知。在这样的告诉发展中微处理器如雨后春笋般出现并迅速的发展更新，在这个前提下，国外研究直流电机数字控制调速系统的进程也随之加快，调速技术也在不断的发展和完善，变得越来越实用。在这整个发展过程中，在80年代发展到了一个顶峰，达到了前所未有的繁荣。在国外，晶闸管整流成为了大型直流电机的调速系统的运用首选，为了调速系统性能的不断提高，研究人员花大量的时间来研究晶闸管触发脉冲的控制算法，主要提出了以下几种算法：内模控制的算法、用I-P控制器取代PI调节器的方法、自适应PID算法和模糊PID算法等。

国外主要电力公司如德国的西门子，AEG公司，日本三菱公司，东芝公司，瑞典ABB，GE等美国公司，已经开发了多种数字直流调速，成熟的系列化，标准化，模板化的应用。

B. ^范文提纲格式

（提供二级或者三级提纲）

一、绪论

二、系统总体方案

（一）主控制芯片的选择

（二）显示电路的比较与选择

（三）电机调速控制模块

（四）电源电路与电机驱动电路

三、系统硬件方案设计

（一）系统总电路框图设计

（二）系统模块电路设计及原理

四、系统的软件设计

（一）系统的整体程序流程图

（二）数码管LED显示程序设计

（三）电机控制子程序

五、系统调试

（一）常见的故障分析

（二）系统调试注意事项

六、结论

C. 参考文献

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