直流电机控制系统设计开题报告

全文总字数：839字

1. 研究目的与意义

随着电力电子技术的发展，自动化控制系统已经在各行各业得到了广泛的应用和发展，而直流驱动控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。

长期以来，直流电动机因其转速调节比较灵活，方法简单，易于大范围平滑调速，控制性能好等特点，一直在传动领域占有统治地位。它广泛应用于数控机床、工业机器人等工厂自动化设备中。随着现代化生产规模的不断扩大，各个行业对直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

2. 国内外研究现状分析

当前，我国直流电机的开展正处于加快开展期。推进产物商品化，财产化和普及化的前提曾经成熟，我们使用最为广泛的应该是脉宽调制直流电动机（pwm）系统。该系统是用一定频率的三角波或锯齿波，把模拟控制电压切割成与三角波同频率的矩形波。

电气时代，电动机的调速控制一般采用模拟法，对电动机的简单控制应用比较多。然而近几年来，随着技术的发展和进步，市场对产品功能和性能的要求不断提高，单闭环直流电动机的调速控制系统得到了很大的发展。而作为单片嵌入式系统的核心单片机，它的重要性不言而喻。

随着单片机控制技术的发展，直流传动控制系统己经广泛使用于单片机，实现了数字化控制。

3. 研究的基本内容与计划

(1)实现电机加速、减速、正传、反转、停止5种控制；

(2)加、减速和停止由按键控制，而正、反转则通过拨动开关由用户拨动控制；

(3)由定时器产生中断，从而产生pwm脉冲控制电机转动。

4. 研究创新点

以前我们把直流电机的转速控制方法一般分为电枢电压控制法和励磁控制法。前者调速效率低，后者动态响应会相应的比较差。所以本次设计采用脉冲宽度调制（PWM）控制技术来实现电机速度调整。该技术稳定性好，易控制，精度高，PWM具有很强的抗噪性，且有节约空间、比较经济等特点,可以大幅度降低成本和功耗。同时，系统的响应速度和稳定精度等指标比较好;电枢电流的脉动量小，容易连续，而且可以不必外加滤波电抗也可以平稳工作;系统的调速范围宽;使用元件少、线路简单。而且机械特性关系式比较简单。