单片机控制的数字式直流调速系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

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。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。

在现代工业中，电动机作为电能转换的传动装置被广泛应用于机械冶金。石油化学、国防等工业部门中，随着对生产工艺、产品质量的要求不断提高和产量的增长，越来越多的生产机械要求能实现自动调速制砂机。机械设备的负载特性为恒转矩位能负载，起动力矩较大，选用变频器时适当地留有余量，表示电机转矩已足够大，打开液压机械制动器，重车可上行减速过程中，当变频器的频率下降到0. 2Hh时，表示电机转矩已较小，液压机械制动器制动停车。紧急状态时，按下紧急停车按钮，变频器能耗制动和液压机械制动器同时起作用，使机械设备在尽量短的时间内停车烘干机。输变电行业增加速度稳固开展斜井机械设备的动力由绕线式电机提供，采用转子串电阻调速。低速时机械特性较软，静差率较大:电阻上消耗的转差功率大，节能较差:起动过程和调速换挡过程中电流冲击大:中高速运行震动大，大多数中小型矿井采用斜井绞车提升，传统斜井机械设备普遍采用替换绕线式电机串电阻调速系统，安全性较差。

长期以来，自动调速电动机一直占据着调速控制的统治地位。由于它具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，高效率，优异的动态特性，现在仍是大多数调速控制电动机的最优选择。因此研究直流电机的速度控制，有着重要的意义。

2. 研究内容和预期目标

(1)让单片机能够操作直流电机的正转;

(2)让单片机能操作直流电机的反转;

(3)能够用液晶显示转速;

3. 研究的方法与步骤

本课题硬件部分先作整体设计，然后讲了以8951单片机为中心的硬件组成，对键盘电路、测速电路、lcd1602显示电路等做了全面讲述:软件部分运用模块化设计思想，设计了各个模块的流程图。阐述了软件的设计思想和方法实现了对直流电动机转动参数的设置、启动、停止、加速、诚速和显示等功能。本课题主要通过以下步骤完成：

(1)了解电动机直流调速相关资料的文献；

(2)撰写和完善开题报告;

4. 参考文献

[1]史国生.交直流调速系统[m].北京:化学工业出版社, 2002:32- -35.

[2]范正翘.电力传动与自动化控制系统[m]. 北京航空航天大学出版社，2003.

[3]邹振春.单片机实训[m].北京:高等教育出版社，2003:45 -5.

5. 计划与进度安排

(1)2022.2.20—2022.3.01查阅资料，撰写开题报告；

(2)2022.3.02—2022.4.08硬件功能分及编程语言；

(3)2022.4.09—2022.5.14设计系统的应用程序、熟悉电路原理图；