基于8051单片机的多闭环三相异步电动机调速系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着社会进步，科学技术的发展，三相异步电动机是电力拖动应用最多的电气设备，在工业，农业，国防，文教，医疗及日常生活等各个领域被广泛的应用，在工业，农业生产中起着不可或缺的作用。为了适应工作的不同需要，满足不同的生产机械要求，在工作过程中，需要人为的改变电动机的转速，即调速。在不同的场合，调速要达到不同的调速原则，如调速范围广，调速平滑性好，调速设备简单，调速中的损耗小。三相异步电动机的调速研究是很有意义的。

石亮,杜丹阳,孙佳澳在《中国造船》期刊上发表过一篇《三相异步电动机原理与调速》2里面细致的分析了三相异步电动机的运行原理，以及电动机调速的各种方法及相对应的机械特性和适用场合。张剑杰,王树林的《三相异步电动机变频调速的实现》3主要论述了电动机的变频调速，但是电源的工频50hz，通过交流变直流再转交流电的方法还是比较累赘的。黄天翔.的《三相异步电动机变频调速系统控制策略的研究》4介绍了u/f控制，矢量控制，直接转矩控制，控制原理很清楚，也很有效，但是实际工作中，还是要比较单一，对于升速还是比较无力的。陈铎文,蔡卓剑,吴敏,赵荣祥,杨欢的《基于maxwell与simplorer的三相异步电机变绕组调速系统仿真》8介绍了另外的一种调速方法，通过改变定子绕组磁极对数来控制速度。这个需要改变绕组连接方式，通过仿真模拟星三角转化的速度的倍数变化。这种调速没办法做到平滑调速。孟海岗,常美,孙剑.的所写的《基于8051单片机控制的直流电机pwm调速系统设计》14提供了8051平台电机调速的思路。胡应占,冯硕的《c8051单片机在交流变频调速系统中的应用》又提供了8051交流调速的方法，和上一篇一起，提供了 8051单片机三相异步电动机调速的大概思路，框架。

采用单片机构成控制系统，调节三相异步电动机的转速，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。其低功耗，平稳运行的特点，会为整个行业带来巨大的经济利益，也会为用户节约很大程度上的用电成本。

2. 研究内容和预期目标

（1）设计一个基于8051单片机的多闭环三相异步电动机调速系统；

（2）完成功能：实现对电动机速度的调控；

（3）硬件电路的设计及硬件电路图绘制；

3. 研究的方法与步骤

基于8051单片机的多闭环三相异步电动机调速系统设计，先是要研究电动机的调速方式有那些，为了达到调速的具体目的，参考国内外的一些设计方法、研究成果和以往的设计方案，结合自己查找的资料，选择确认最终要使用的调速方法，接着确定使用的8051单片机，和要使用的传感器元器件，使用确定好调速方案。该方案主要从一下各方面研究入手：首先是确定调速的方式；规划好要使用的元器件及传感器，和他们相应的数量；确定单片机的引脚；确定操作方式和人机界面的设计，确定要显示的内容和显示的方法；使用软件进行仿真设计，模拟；硬件搭设，调试系统；测定系统稳定性，精准度,记录数据；撰写毕设论文。

4. 参考文献

[1]余发山.《单片机原理及应用技术》[m].中国矿业大学出版社，2003.12

[2]石亮,杜丹阳,孙佳澳.三相异步电动机原理与调速[j].中国造船,2012:517-520.

[3]张剑杰,王树林.三相异步电动机变频调速的实现[j].矿山机械,2004(01):60-62.

5. 计划与进度安排

（1）2011.2.27-2011.3.12（2周）查阅资料，撰写开题报告。

（2）2011.3.13-2011.3.26（2周）进行总体功能设计，设计控制算法，确定软硬件开发平台

（3）2011.3.27-2011.4.10（2周）设计硬件电路、设计体现控制算法相关的程序流程图。