《基于PID控制的直流電機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計.docx》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、計算機(jī)檢測與控制技術(shù)X課程設(shè)計報告題目:基于PID控制的直流電機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)姓名:班級:學(xué)號:2017年7月4日3232基于PID控制的直流電機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)本論文是以51系列單片機(jī)為控制核心，系統(tǒng)產(chǎn)生占空比由數(shù)字PID算法控制的PWM脈沖信號實現(xiàn)對直流電機(jī)的供電電源進(jìn)行控制從而達(dá)到調(diào)速目的。同時利用光電編碼器將電機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成脈沖信號反饋到單片機(jī)中，形成轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差的調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計。人機(jī)界面采用12864LCD顯示器顯示電機(jī)當(dāng)前的參數(shù)、正反轉(zhuǎn)狀態(tài)、轉(zhuǎn)速以及運(yùn)行時間；通過4×4鍵盤實現(xiàn)；數(shù)字PID參數(shù)設(shè)置、速度、電機(jī)

2、正反轉(zhuǎn)、加速、減速、啟動、停止。關(guān)鍵字?jǐn)?shù)字PID無靜差調(diào)節(jié)PWM脈沖32DCmotorPWMspeedcontrolsystembasedonPIDABSTRACTThisthesisdesignis51seriesmicrocontrollerascontrolcorethesystemproducesPWMimpulsewhosedutyratioiscontrolledbydigitalPIDarithmetictocontrolthepowerofDCmotor,tomakesuretherunningofDCmotor

3、'srotatespeed.Atthesametimethedesignusesphotoelectricsensortotransducetheelectromotorspeedintoimpulsefrequencyandfeeditbacktomicrocontrollerasspeedclosedloopcontrolsystemtoattainthepurposeofrotatespeed'sastaticmodulation.Inthissystem,12864LCDdisplayshowsthecurrentparame

4、tersofthemotor、thedirectionofrotation、speedandRunningtime.Throughthe4×4keyboardrealized:digitalPIDparameterssettings、thedirectionofrotationsettings、speedsetting、startandstop.KEYWORDSdigitalPID;astaticmodulation;PWMimpulse目錄第一章緒論4321.1、PID簡介41.2、反饋回路基礎(chǔ)61.3、理論7第2章設(shè)計原理7第三章

5、調(diào)速系統(tǒng)總體設(shè)計103.1、系統(tǒng)總體設(shè)計說明103.2、系統(tǒng)總體設(shè)計框圖103.3、電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計113.3.1、驅(qū)動電路原理介紹113.4、電機(jī)轉(zhuǎn)速采集電路設(shè)計123.4.1、速度采集的原理及方法12第四章調(diào)速系統(tǒng)數(shù)字部分的設(shè)計與原理134.1、PID控制器134.1.1、PID控制的原理與方法134.1.2、數(shù)字PID算法的實現(xiàn)164.2、數(shù)字測速模塊174.2.1、數(shù)字測速模塊的設(shè)計思想與算法174.3PWM調(diào)速方法設(shè)計184.3.1對PWM控制的介紹184.3.2PWM脈沖的產(chǎn)生214.4.3相關(guān)程序23結(jié)束語29參考文獻(xiàn)3

6、0第一章緒論1.1、PID簡介PID（比例、積分、微分）是一個數(shù)學(xué)物理術(shù)語。PID32控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過工程實際進(jìn)行調(diào)整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗，直接在控制系統(tǒng)的試驗中進(jìn)行，且方法簡單、易于掌握，在工程實際中被廣泛采用。PID控制器參數(shù)的工程整

7、定方法，主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減法。三種方法各有其特點，其共同點都是通過試驗，然后按照工程經(jīng)驗公式對控制器參數(shù)進(jìn)行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需要在實際運(yùn)行中進(jìn)行最后調(diào)整與完善。現(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。利用該方法進(jìn)行PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：(1)首先預(yù)選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡

8、單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時，控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用PID