全數(shù)字化雙閉環(huán)可逆直流PWM調(diào)速系統(tǒng)開題報(bào)告.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告信電系工自專業(yè)03級(jí)1班課題名稱：全數(shù)字化雙閉環(huán)可逆直流PWM調(diào)速系統(tǒng)的研究畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)起止時(shí)間：2006年2月15日6月7日(共13周)學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：報(bào)告日期：1本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)(外)的研究現(xiàn)狀綜述當(dāng)今，自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，而直流調(diào)控制作為電氣傳動(dòng)的主流在現(xiàn)代化生產(chǎn)中起著主要作用。本文主要研究直流調(diào)速系統(tǒng)，它主要由三部分組成，包括控制部分、功率部分、直流電動(dòng)機(jī)。長(zhǎng)期以來(lái)，直流電動(dòng)機(jī)因其具有調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速比較靈活、方法簡(jiǎn)單、易于大范圍內(nèi)平滑調(diào)速、控制性能好等特點(diǎn)，一直在傳動(dòng)領(lǐng)域占有統(tǒng)治地位。微機(jī)出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路制造工藝的迅速發(fā)展，微機(jī)的性能越來(lái)越高，價(jià)格越來(lái)越便宜。此外，電力電子的發(fā)展，得大功率電子器件的性能迅速提高。因此就有可能比較普遍地應(yīng)用微機(jī)來(lái)控制電機(jī)，完成各種新穎的、高性能的控制策略，使電機(jī)的各種潛在能力得到充分的發(fā)揮，使電機(jī)的性能更符合使用要求，還可以制造出各種便于控制的新型電機(jī)，使電機(jī)出現(xiàn)新的面貌。比較簡(jiǎn)單的電機(jī)微機(jī)控制，只要用微機(jī)控制繼電器或電子開關(guān)元件使電路開通或關(guān)斷就可以了。在各種機(jī)床設(shè)備及生產(chǎn)流水線中，現(xiàn)在已普遍采用帶微機(jī)的可編程控制器，按一定的規(guī)律控制各類電機(jī)的動(dòng)作。對(duì)于復(fù)雜的電機(jī)控制,則要用微機(jī)控制電機(jī)的電壓、電流、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角等等,使電機(jī)按給定的指令準(zhǔn)確工作。通過(guò)微機(jī)控制，可使電機(jī)的性能有很大的提高。傳統(tǒng)的直電機(jī)和交流電機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn)，直流電機(jī)調(diào)速性能好，但帶有機(jī)械換向器，有機(jī)械磨損及換向火花等問(wèn)題；交流電機(jī)，不論是異步電機(jī)還是同步電機(jī)，結(jié)構(gòu)都比直流電機(jī)簡(jiǎn)單，工作也比直流電機(jī)可靠，但在頻率恒定的電網(wǎng)上運(yùn)行時(shí)，它們的速度不能方便而經(jīng)濟(jì)地調(diào)節(jié)。目前，廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床等自動(dòng)化設(shè)備的數(shù)控位置伺服系統(tǒng).為了提高性能,在先進(jìn)的數(shù)控交流伺服系統(tǒng)中,已采用高速數(shù)字化處理芯片(DIGITALSIGNALPROCESSOR,簡(jiǎn)稱DSP),其指令執(zhí)行速度達(dá)到每秒數(shù)百兆以上,且具有適合于矩陣運(yùn)算的指令.目前，很多電機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)都是由數(shù)字部件和模擬部件組成的混合系統(tǒng)，而全數(shù)字控制系統(tǒng)是當(dāng)前的發(fā)展方向。電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)采用微機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制,是電氣傳動(dòng)發(fā)展的主要方向之一.從80年代中后期起，世界各大電氣公司都在競(jìng)相開發(fā)數(shù)字式調(diào)速傳動(dòng)裝置，當(dāng)前直流調(diào)速已發(fā)展到一個(gè)很高的技術(shù)水平：功率元件采用可控硅；控制板采用表面安裝技術(shù)；控制方式采用電源換相、相位控制。特別是采用了微機(jī)及其他先進(jìn)技術(shù)，數(shù)字式直流調(diào)速裝置具有很高的精度、優(yōu)良的控制性能和強(qiáng)大的抗干擾能力，在國(guó)內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用。全數(shù)字化直流調(diào)速裝置作為最新控制水平的傳動(dòng)方式更顯示了強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。全數(shù)字化直流調(diào)速系統(tǒng)不斷推出，為工程應(yīng)用提供了優(yōu)越的條件。2設(shè)計(jì)(論文)要解決的問(wèn)題和擬采用的研究方法(1)要了解電氣傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和微機(jī)控制電機(jī)的發(fā)展和現(xiàn)狀。(2)要掌握單閉環(huán)控制直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)原理。(3)微機(jī)控制雙閉環(huán)可逆直流PWM調(diào)速系統(tǒng)原理的設(shè)計(jì)。(4)調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。(5)調(diào)速系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。3本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路(1)分析系統(tǒng)工作原理和提高調(diào)速性能的方法，研究IGBT模塊應(yīng)用中驅(qū)動(dòng)、吸收、保護(hù)控制等關(guān)鍵技術(shù)；在微機(jī)控制方面，討論數(shù)字觸發(fā)、數(shù)字測(cè)速、數(shù)字PWM調(diào)制器、雙極式H型PWM變換電路、轉(zhuǎn)速與電流控制器的原理。(2)采用89C52微機(jī)為核心，分別采用8255、8253、8279、ADC0809、741914等芯片與一些外圍電路，實(shí)時(shí)測(cè)試與調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電流。(3)設(shè)計(jì)控制軟件程序，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)節(jié)器和數(shù)字轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的算法，以及抗干擾技術(shù)的處理。4完成本課題所必須的工作條件(如工具書、實(shí)驗(yàn)設(shè)備或?qū)嶒?yàn)環(huán)境條件、某類市場(chǎng)調(diào)研、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)條件等等)及解決的辦法本課題需要計(jì)算機(jī)進(jìn)行編輯，所用軟件有CAD，Protel,Office2003等。同時(shí)從學(xué)校圖書館及網(wǎng)上查尋到的資料也對(duì)本設(shè)計(jì)有著重要的幫助。所參考的書籍有：1縐伯敏.自動(dòng)控制理論.北京:機(jī)械工業(yè)出版利，20022李先允.自動(dòng)控制系統(tǒng).北京:高等教育出版社，20033陳伯時(shí).電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng).北京:機(jī)械工業(yè)出版利，20004莫正康.電力電子應(yīng)用技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版利，20015余錫存，曹國(guó)華.單片機(jī)原理及接口技術(shù).西安:西安電子科技大學(xué)出版利，20006吳金戊，沈慶陽(yáng)，郭庭古等.8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用.北京:清華大學(xué)出版利，20027高鵬，安濤，寇懷誠(chéng)等.Protel99入門與提高.北京:人民郵電出版利，20048王曉明.電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制.第一版.北京:北京航空航人大學(xué)出版社，20029廖曉鐘.電力電子技術(shù)與電氣傳動(dòng).北京:北京理工大學(xué)出版社，2000等。5設(shè)計(jì)(論文)完成進(jìn)度計(jì)劃第01周至第02周：查閱中文及英文資料（并翻譯一篇外文資料），收集和設(shè)計(jì)相關(guān)的資料；03周至第03周：查閱相關(guān)資料，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告，并開始進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)；第04周至第06周：完成整個(gè)設(shè)計(jì)方案；第07周至第11周：完成硬件模塊的設(shè)計(jì)；第12周至第15周：完成軟件模塊的設(shè)計(jì)；第16周至第16周：整理相關(guān)資料，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）和圖紙打??；第17周至第17周：答辯。6指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn)指導(dǎo)教師(簽字)：年月日7教研室主任意見(jiàn)教研室主任(簽字)：系(簽章)年月日說(shuō)明：1.本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)