毕业设计（论文）-答辩-直流电动机双闭环系统软件设计

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,沈阳化工大学,本科毕业论文,题 目：直流电动机双闭环系统软件设计,专 业：电气工程及其自动化,班 级： 科电气,0801,学生姓名：,指导教师：,课题背景介绍,随着微电子技术、微处理器的出现以及计算机控制技术的开展，数字调速系统应用越来越广泛。,数字化调速系统通过数字控制器和数字触发器实现对系统调速控制，从而到达预期的控制精度和要求，而调速系统的控制方案是依靠软件程序来实现。,数字化和智能化已被公认为运动控制系统的主要开展方向，本论文在此背景下完成。,直流调速系统理论研究,和方案确定,本设计的主电路供电方案采用晶闸管三相全控桥整流电路，控制电路由软件实现系统的功能，取代传统的双闭环调速系统。,本系统采用了单片机及外部扩展设备代替模拟调速系统中速度调节器、电流调节器、触发器、锁零单元和电流自适应调节器等器件，从而使直流调速系统实现全数字化。,调速方案的选择,调速方案的优劣直接关系到系统调速的效果，因此必须根据电机的型号及参,数,选择最优设计方案，以确保系统能够正常，稳定地运行，取得良好的效果。,接下来将具体介绍,1.,电动机型号的选择,2.,直流调速系统的控制方法的选择,3.,电动机供电方案的选择,电动机型号的选择,本次设计选用的电动机型号,Z2-32,型，,额定功率,4.2KW,，,额定电压,110V,，额定,电流,46A,，,额定转速,1500r/min,，,励磁电压,220V,直流调速系统的控制方法的选择,1.,调节电枢电压,U,2.,减弱磁通调速,3.,改变电枢回路电阻,R,电动机供电方案的选择,在,V-M,系统中，调节器给定电压，即可移动触发装置,GT,输出脉冲的相位，从而方便的改变整流器的输出，瞬时电压,d U,。,由于要求直流电压脉动较小，故采用三相整流电路。考虑到使电路简单、经济且满足性能要求，因此选择晶闸管三相全控桥交流器供电方案。,系统总体框图,PID 调节器的根本原理图,控制器最常用的控制规律是PID 控制。常规PID 控制系统原理框图如下图。系统由模拟PID 控制器和被控对象组成。,PID,控制器各校正环节的作用如下,比例环节：成比例地反映控制系统的偏差信号 et，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。,积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用度强弱取决于积分时间常数I T ， I T 越大，积分作用越弱，反之那么越强。,微分环节：能反映偏差信号的变化趋势变化速率，并能在偏差信号值变得太大之前，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。,主电路的设计与参数计算,电动机的额定电压为110V，为保证供电质量，应采用三相降压变压器将电源电压降低。,为防止三次谐波电动势的不良影响和三次谐波电流对电源的干扰，主变压器采用D/Y 联结。,变压器的设计,工业供电电压为AC 380V，而电动机的额定电压为110V，所以必须通过降压变压器使之到达系统供电要求。,本设计采用的是直流电动机，故还要通过整流电路使之转换成连续的直流电压。,变压器二次侧电压,U2,的计算,U2 是一个重要的参数，选择过低就会无法保证输出额定电压，选择过高又会造成延迟角加大，整流元件的承受电压升高，增加了装置的本钱。一般可按下式计算,即：,一次、二次侧相电流,I1,、,I2,的计算,变压器容量的计算,晶闸管型号的选择,整流电路采用晶闸管全控桥电路。由于晶闸管的单向导电性，不允许电流反向，对过电压过电流敏感，在低速运行时，导通角很小等缺点。结合课题提供的参数，选择适当型号的晶闸管十分重要。,晶闸管的额定电压,晶闸管的额定电流,选择晶闸管额定电流的原那么是必须使晶闸管允许通过的额定电流有效值大于实际流过的电流最大有效值。,即：,主电路及保护电路图,主程序的设计,数字控制的双闭环直流调速系统的控制规律是靠软件来实现，系统中的所有硬件也靠软件来管理。,运行在数字控制器中的软件有主程序、初始化子程序和中断效劳子程序等。,主程序框图,谢谢,各位老师,