直流电机PWM调速控制系统的开题报告

1、毕业论文开题报告题目：基于单片机的直流电机PWM调速控制系统学 院：信息与工程学院专 业：生物医学工程年 级：姓 名:指导教师：职 称：1.本选题的理由及意义现在电气传动的主要方向之一是电机调速系统采用微处理器实现数字化控制，近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，并且随着现代化生产规模的不断扩大，各个行业对直

2、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。本题正是以此为出发点, 利用单片机来实现对电机转速的监测和控制。2.需要重点研究的关键问题及解决问题的思路关键问题一：如何选择合适的单片机 如何选择合适的单片机是本课题待解决的第一个问题。综合各方面因素考虑，本课题将采用AT89S52,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。关键问题二：如何选择合适的电机驱动如何选择合适的电机驱动是本

3、课题待解决的第二个问题。综合各方面因素考虑，本课题将采用L6203电机驱动，L6203是DMOS全桥直流驱动器,OUT1和OUT2之间接直流电机,ENABLE=1时,将PWM信号给IN1,PWM信号反向后给IN2,这样调整PWM即可改变直流电机的转速。关键问题三：采用何种方法来改变占空比如何选改变占空比是本课题待解决的第三个问题。改变占空比的方法通常有定宽调频法，调频调宽法，定频调宽法,由于前两种方法在调速时改变了控制脉冲的周期(或频率),当控制脉冲的频率与系统的固有频率接近时,将会引起震荡,因此采用定频调宽法来改变占空比。关键问题四：软件编程及调试软件编程及调试是本题待解决的第四个问题，也是

4、最为重要关键的问题，关系着该系统能否实现其功能。创新点及实践价值采用PWM技术可以避免传统调速系统模拟电路容易随时间飘移、产生一些不必要的热损耗、以及对噪声敏感等缺点，并且PWM调速系统低速特性好，动态抗干扰能力强的特点.由此来实现直流电机的启动、停止、加速、减速、正转、反转以及速度的动态显示，并且大幅度提高了转速显示的精确性。4.完成本选题所需的工作条件（如资料、工具书、计算机设计绘图、实验、调研）及解决办法工具：（1）直流电机原理简述的相关资料PWM控制转速等的一些资料模电、数电书籍焊接工具一套参考文献：1 林金阳,王明福. HYPERLINK /kns50/detail.aspx?fil

5、ename=CGCZ200903010&dbname=CJFD2009&filetitle=%e5%9f%ba%e4%ba%8eMC51%e5%8d%95%e7%89%87%e6%9c%ba%e7%9a%84%e7%9b%b4%e6%b5%81%e7%94%b5%e6%9c%baPWM%e8%b0%83%e9%80%9f%e7%b3%bb%e7%bb%9f t _top基于MC51单片机的直流电机PWM调速系统J. HYPERLINK /kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=cjfd&LinkType=BaseLink&Field=BaseID&TableName=CJF

6、DBASEINFO&NaviLink=%e9%95%bf%e6%98%a5%e5%b7%a5%e7%a8%8b%e5%ad%a6%e9%99%a2%e5%ad%a6%e6%8a%a5(%e8%87%aa%e7%84%b6%e7%a7%91%e5%ad%a6%e7%89%88)&Value=CGCZ t _blank长春工程学院学报(自然科学版), HYPERLINK /kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=cjfd&LinkType=IssueLink&Field=BaseID*year*issue&TableName=CJFDYEARINFO&Value=CGCZ*20

7、09*03&NaviLink=%e9%95%bf%e6%98%a5%e5%b7%a5%e7%a8%8b%e5%ad%a6%e9%99%a2%e5%ad%a6%e6%8a%a5(%e8%87%aa%e7%84%b6%e7%a7%91%e5%ad%a6%e7%89%88) t _blank2009,(03) .2 王苏. HYPERLINK /kns50/detail.aspx?filename=JXKF200811033&dbname=CJFD2008&filetitle=%e7%9b%b4%e6%b5%81%e7%94%b5%e6%9c%baPWM%e8%b0%83%e9%80%9f%e7%a

8、0%94%e7%a9%b6%e5%8f%8a%e5%8d%95%e7%89%87%e6%9c%ba%e6%8e%a7%e5%88%b6%e5%ae%9e%e7%8e%b0 t _top直流电机PWM调速研究及单片机控制实现J. HYPERLINK /kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=cjfd&LinkType=BaseLink&Field=BaseID&TableName=CJFDBASEINFO&NaviLink=%e6%9c%ba%e7%94%b5%e5%b7%a5%e7%a8%8b%e6%8a%80%e6%9c%af&Value=JXKF t _blank机电工

9、程技术, HYPERLINK /kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=cjfd&LinkType=IssueLink&Field=BaseID*year*issue&TableName=CJFDYEARINFO&Value=JXKF*2008*11&NaviLink=%e6%9c%ba%e7%94%b5%e5%b7%a5%e7%a8%8b%e6%8a%80%e6%9c%af t _blank2008,(11) .3 方力. HYPERLINK /kns50/detail.aspx?dbname=CJFD2010&filename=JMDB201006020&filetit

10、le=%e5%9f%ba%e4%ba%8e%e5%8d%95%e7%89%87%e6%9c%ba%e7%9a%84%e7%9b%b4%e6%b5%81%e7%94%b5%e5%8a%a8%e6%9c%ba%e6%b5%8b%e6%8e%a7%e7%b3%bb%e7%bb%9f%e8%ae%be%e8%ae%a1 t _blank o 基于单片机的直流电动机测控系统设计 相似度 159%基于单片机的直流电动机控制系统设计J. HYPERLINK /kns/Navi/ScdbBridge.aspx?DBCode=CJFQ&BaseID=ZZHD&UnitCode=&NaviLink=%e6%9c%

11、ba%e6%a2%b0%e5%88%b6%e9%80%a0%e4%b8%8e%e8%87%aa%e5%8a%a8%e5%8c%96 t _blank 机械制造与自动化, HYPERLINK /kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=CJFD&LinkType=IssueLink&Field=BaseID*year*issue&TableName=CJFDYEARINFO&Value=JMDB*2010*06&NaviLink=%e4%bd%b3%e6%9c%a8%e6%96%af%e5%a4%a7%e5%ad%a6%e5%ad%a6%e6%8a%a5(%e8%87%aa%e

12、7%84%b6%e7%a7%91%e5%ad%a6%e7%89%88) t _blank2011,(06) 4 郑宪伟,赵玉林,成广大.基于AVR单片机的直流电机的PWM闭环调速系统的设计J.煤矿机械，2008,（01）.5 蒲龙梅，李泓.单片机控制的直流PWM调速装置的研究J技术探讨与研究.2006,（03）.6 赵鸿图. HYPERLINK /kns50/detailref.aspx?filename=DZJS200810027&dbname=CJFD2008&filetitle=%e5%9f%ba%e4%ba%8e%e5%8d%95%e7%89%87%e6%9c%baAT89C51%e7

13、%9a%84%e7%9b%b4%e6%b5%81%e7%94%b5%e6%9c%baPWM%e8%b0%83%e9%80%9f%e7%b3%bb%e7%bb%9f t _top基于单片机AT89C51的直流电机PWM调速系统J. HYPERLINK /kns50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=CJFD&LinkType=BaseLink&Field=BaseID&TableName=CJFDBASEINFO&NaviLink=%e7%94%b5%e5%ad%90%e6%8a%80%e6%9c%af&Value=DZJS t _blank电子技术, HYPERLINK /kns

14、50/Navi/Bridge.aspx?DBCode=CJFD&LinkType=IssueLink&Field=BaseID*year*issue&TableName=CJFDYEARINFO&Value=DZJS*2008*10&NaviLink=%e7%94%b5%e5%ad%90%e6%8a%80%e6%9c%af t _blank2008,(10) .7 贾玉瑛,王臣.基于单片机控制的PWM直流调速系统.J.包头钢铁学院学报.2005,(12).8 吴泽明,王俊,王景.利用单片机产生PWM信号的软件实现方法J.2008,(01).9 HYPERLINK /kns/popup/knet

15、searchNew.aspx?sdb=IPFD&sfield=%e4%bd%9c%e8%80%85&skey=Mengda+Li&scode= t knetMengda Li; HYPERLINK /kns/popup/knetsearchNew.aspx?sdb=IPFD&sfield=%e4%bd%9c%e8%80%85&skey=Xiaobin+Liu+and+Na+Lin+EE+Dept.Northeast+Petroleum+University+Heilongjiang+Daqing+163318&scode= t knetXiaobin Liu and Na Lin EE Dep

16、t. Dual-PWM Four-Quadrant Control System of Induction Motor Based on DSPC. Proceedings of 2010 International Conference on Management Science and Engineering (MSE 2010) (Volume 1). 2010-10-1710 HYPERLINK /kns/popup/knetsearchNew.aspx?sdb=IPFD&sfield=%e4%bd%9c%e8%80%85&skey=Xiaodong+Zhang+Bingshu+Wan

17、g+Yongjun+Lin+Ruiqing+Zhang+School+of+Control+Science+and+Engineering&scode= t knetXiaodong Zhang Bingshu Wang Yongjun; Application Research of PWM Inverter in the Cascade Speed Control System of Inner-feedback MotorC. Proceedings of 2009 9th International Conference on Electronic Measurement & Inst

18、ruments（ICEMI2009）2009-08-165.工作方案分析及进度计划（一）工作方案分析本系统主要由单片机小系统模块、PWM控制模块、驱动模块、电机参数采集模块、转速显示模块、电源模块及按键控制模块组成。总体结构如图1所示。 图1 系统整体框图 图2系统总体程序流程图 图 3 脉冲宽度调速系统原理图 图4 PWM输出流程图毕业设计进度总体时间安排： 2011-2012 学年（下）第 1 周第 18 周 具体进度安排： 第 1-6 周：资料收集，熟悉课题。撰写、提交毕业设计任务书、开题报告； 第7 周： 阅读文献，查阅资料，确定系统功能框架，论文骨架搭建；第 8-9周：论文框架细化，

19、撰写综述、外文翻译、详细方案选择、确定；第10-12 周：修改综述、外文翻译等，最终方案确定、元器件购买等，课题实施；第13-15 周：各功能部件软件编写和硬件设计，调试； 第 16-17 周：软件与硬件系统调试，论文记录成果信息，软硬件及系统联合调试完成，论文定稿，准备论文答辩 第 18 周： 完成论文修改，完成毕业设计（论文）答辩，论文修改、打印、装订，毕业设计各种材料提交归档。如果第一次设计答辩未能通过，则2012-2013 学年（上）第1第5周继续细化设计，具体安排如下：第1-3周：通过上次答辩出现的问题，对其进行总结和进行改进，查看是否还有其他问题，对软硬件进行完善和优化；第4周：让

20、指导老师查看设计，请其指出不足和改进之处，准备答辩；第5周：完成论文修改，完成毕业设计（论文）答辩，论文修改、打印、装订，毕业设计各种材料提交归档。 报告人： 2012 年10月1日5.指导教师意见5号仿宋-GB2312首行空两个 间距1.25倍指导老师填写 指导教师（签名）：年月日说明：选题论证报告应在教师指导下由学生独立撰写。交指导教师审阅，并接受学校和学院检查。附录资料：不需要的可以自行删除钢筋闪光对焊工艺标准交底1 范围本工艺标准适用于工业与民用建筑热轧钢筋的连续闪光焊，预热闪光焊、闪光预热闪光焊。2 施工准备2.1材料及主要机具：2.1.1钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出

21、厂证明书及复试报告单。进口钢筋还应有化学复试单，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试验。2.1.2 主要机具：对焊机具及配套的对焊平台、防护深色眼镜、电焊手套、绝缘鞋、钢筋切断机、空压机、除锈机或钢丝刷、冷拉调直作业线。常用对焊机主要技术数据见表420。常用对焊机主要技术数据 表420焊机型号UN150UN175UN1100UN2150UN171501动夹具传动方式杠杆挤压弹簧(人力操纵)电动机凸轮气一液压额定容量KVA5075100150150负载持续率%2520202050电源电压V220/380220/380380380380次级电压调节范围V2.95.03.527.044.57.6

22、4.058.103.87.6次级电压调节级数6881616连续闪光焊钢筋最大直径10121216162020252025预热闪光焊钢筋最大直径mm20223236404040每小时最大焊接件数 5075203080120冷却水消耗量 L/h200200200200600压缩空气压力MPa0.550.6压缩空气消耗量M3/h1552.2 作业条件：2.2.1 焊工必须持有有效的考试合格证。2.2.2对焊机有配套装置、冷却水、压缩空气等应符合要求。2.2.3 电源应符合要求，当电源电压下降大于5%，小于8%时，应采取适当提高焊接变压器级数的措施；大于8%时，不得进行焊接。2.2.4 作业场地应有安

23、全防护设施，防火和必要的通风措施，防止发生烧伤、触电及火灾等事故。2.2.5 熟悉料单，弄清接头位置，做好技术交底。3 操作工艺3.1 工艺流程：检查设备选择焊接工艺及参数 试焊、作模拟试件 送试 确定焊接参数 焊接 质量检验3.1.1 连续闪光对焊工艺过程：闭合电路闪光/(两钢筋端面轻微接触) 连续闪光加热到将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触) 带电顶锻 无电顶锻3.1.2 预热闪光对焊工艺过程：闭合电路 断续闪光预热/(两钢筋端面交替接触和分开) 连续闪光加热到将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触) 带电顶锻 无电顶锻3.1.3 闪光-预热闪光对焊工艺过程：闭合电路 一次闪光闪平端面/(两钢

24、筋端面轻微徐徐接触) 断续闪光预热/(两钢筋端面交替接触和分开) 二次连续闪光加热到将近熔点/(两钢筋端面徐徐移动接触 带电顶锻 无电顶锻3.2 焊接工艺方法选择：当钢筋直径较小，钢筋级别较低，可采用连续闪光焊。采用连续闪光焊所能焊接的最大钢筋直径应符合表421的规定。当钢筋直径较大，端面较平整，宜采用预热闪光焊；当端面不够平整，则应采用闪光一预热闪光焊。级钢筋焊接时，无论直径大小，均应采取预热闪光焊或闪光一预热闪光焊工艺。连续闪光焊钢筋上限直径 表421焊机容量(KVA)钢筋级别钢筋直径(mm)150级级级252220100级级级20181675级级级1614123.3 焊接参数选择：闪光对

25、焊时，应合理选择调伸长度、烧化留量、顶锻留量以及变压器级数等焊接参数。3.4 检查电源、对焊机及对焊平台、地下铺放的绝缘橡胶垫、冷却水、压缩空气等，一切必须处于安全可靠的状态。3.5 试焊、做班前试件；在每班正式焊接前，应按选择的焊接参数焊接6个试件，其中3个做拉力试验，3个做冷弯试验。经试验合格后，方可按确定的焊接参数成批生产。3.6 对焊焊接操作：3.6.1 连续闪光焊：通电后，应借助操作杆使两钢筋端面轻微接触，使其产生电阻热，并使钢筋端面的凸出部分互相熔化，并将熔化的金属微粒向外喷射形成火光闪光，再徐徐不断地移动钢筋形成连续闪光，待预定的烧化量消失后，以适当压力迅速进行顶锻，即完成整个连

26、续闪光焊接。3.6.2 预热闪光焊：通电后，应使两根钢筋端面交替接触和分开，使钢筋端面之间发生断续闪光，形成烧化预热过程。当预热过程完成，应立即转入连续闪光和顶锻。3.6.3 闪光一顶热闪光焊：通电后，应首先进行闪光，当钢筋端面已平整时，应立即进行预热、闪光及顶锻过程。3.6.4 保证焊接接头位置和操作要求：焊接前和施焊过程中，应检查和调整电极位置，拧紧夹具丝杆。钢筋在电极内必须夹紧、电极钳口变形应立即调换和修理。 钢筋端头如起弯或成“马蹄”形则不得焊接，必须煨直或切除。 钢筋端头120mm范围内的铁锈、油污，必须清除干净。 焊接过程中，粘附在电极上的氧化铁要随时清除干净。 接近焊接接头区段应

27、有适当均匀的镦粗塑性变形，端面不应氧化。 焊接后销冷却才能松开电极钳口，取出钢筋时必须平稳，以免接头弯折。3.7 质量检查：在钢筋对焊生产中，焊工应认真进行自检，若发现偏心、弯折、烧伤、裂缝等缺陷，应切除接头重焊，并查找原因，及时消除。4 质量标准4.1 保证项目：4.1.1 钢筋的品种和质量必须符合设计要求和有关标准的规定。注：进口钢筋需先经过化学成分检验和焊接试验，符合有关规定后方可焊接。检验方法：检查出厂证明书和试验报告单。4.1.2 钢筋的规格、焊接接头的位置、同一截面内接头的百分比，必须符合设计要求和施工规范的规定。检验方法：观察或尺量检查。4.1.3 对焊接头的力学性能检验必须合格。力学性能检验时，应从每批接头中随机切取6个试件，其中3个做拉伸试验，3个做弯曲试验。 在同一台班内，由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接接头作为一批。若同一台班内焊接的接头数量较少，可在一周之内累计计算。若累计仍不足300个接头，则应按一批计算。检验方法：检查焊接试件试验报告单。4.2 基本项目：钢筋闪光对