電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告

電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告一、實(shí)習(xí)目的大學(xué)畢業(yè)之際，畢業(yè)實(shí)習(xí)是極為重要的實(shí)踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，通過(guò)階段性時(shí)間的實(shí)習(xí)，為我們之后走向社會(huì)，接觸本工作，拓寬知識(shí)面，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)、鍛煉我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，去獨(dú)立分析^p 和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)運(yùn)用與實(shí)踐，在實(shí)踐中結(jié)合理論加深對(duì)其認(rèn)識(shí)和總結(jié)，再次學(xué)習(xí)，將專(zhuān)業(yè)知識(shí)與實(shí)際接軌，逐步認(rèn)識(shí)體會(huì)，從而更好地將所學(xué)的運(yùn)用到工作中去，接觸社會(huì)，認(rèn)識(shí)社會(huì)，體驗(yàn)生活，學(xué)會(huì)生活，學(xué)會(huì)生活，學(xué)會(huì)感悟，學(xué)會(huì)做事，學(xué)會(huì)與人相處，學(xué)會(huì)團(tuán)結(jié)協(xié)作，為以后畢業(yè)走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。具體目的如下：.在圖書(shū)館查閱關(guān)于無(wú)刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)方面的，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。.對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)所選題目無(wú)刷直流電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)有初步的了解。過(guò)借鑒和分析^p關(guān)于無(wú)刷直流電機(jī)控制器方面的設(shè)計(jì)實(shí)例，從中學(xué)到無(wú)刷直流電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)過(guò)程及一般步驟。第1頁(yè)共9頁(yè)二、實(shí)習(xí)單位河南理工大學(xué)三、實(shí)習(xí)任務(wù)1、收集在學(xué)校圖書(shū)館查找，了解自己所學(xué)專(zhuān)業(yè)的東西，并且確定自己的課題，得到相關(guān)的知識(shí)和能力，思考課題的內(nèi)容與方向，有針對(duì)性的收集，包括專(zhuān)業(yè)、工具和其他相關(guān)的。2、設(shè)計(jì)初步方案在收集完后可以初步確定自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)方案，并建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行原理分析~p、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，這一項(xiàng)工作是繁瑣而艱巨的，需要不斷的補(bǔ)充知識(shí)修正設(shè)計(jì)結(jié)果。3、撰寫(xiě)《畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告》做完上面的工作后，就需要及時(shí)的編寫(xiě)《畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告》。這是對(duì)這段時(shí)間學(xué)習(xí)的全面總結(jié)，編寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告，我們能夠重現(xiàn)自己學(xué)習(xí)的經(jīng)歷，重新匯總情況，這樣會(huì)給我們帶來(lái)設(shè)計(jì)靈感。認(rèn)認(rèn)真真完成實(shí)習(xí)報(bào)告后，我們就會(huì)對(duì)自己的課題有了全新的理解，后面的實(shí)際設(shè)計(jì)工作就會(huì)變得輕松。四、實(shí)習(xí)內(nèi)容1、熟悉無(wú)刷直流電機(jī)：無(wú)刷直流電機(jī)即直流無(wú)刷電機(jī)。無(wú)刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。無(wú)刷直流第2頁(yè)共9頁(yè)電機(jī)應(yīng)用及其廣泛，它可在家電、汽車(chē)、航空、醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和儀器等各種各樣的行業(yè)中使用。無(wú)刷直流電機(jī)是指無(wú)電刷和換向器是在有刷直流電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的，但它的驅(qū)動(dòng)電流是不折不扣的交流；無(wú)刷直流電機(jī)又可以分為無(wú)刷速率電機(jī)和無(wú)刷力矩電機(jī)。一般地，無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流有兩種，一種是梯形波（一般是方波），另一種是正弦波。有時(shí)候把前一種叫直流無(wú)刷電機(jī)，后一種叫交流伺服電機(jī)，確切地講是交流伺服電動(dòng)機(jī)的一種。無(wú)刷直流電機(jī)為了減少轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，通常采用細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。無(wú)刷直流電機(jī)在重量和體積上要比有刷直流電機(jī)小的多，相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可以減少40%50%左右。由于永磁材料的加工問(wèn)題，致使無(wú)刷直流電機(jī)一般的容量都在100kW以下。這種電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好，調(diào)速范圍廣，壽命長(zhǎng)，維護(hù)方便噪聲小，不存在因電刷而引起的一系列問(wèn)題，所以這種電動(dòng)機(jī)在控制系統(tǒng)中有很大的應(yīng)用潛力。電動(dòng)機(jī)的定子繞組多做成三相對(duì)稱星形接法，同三相異步電動(dòng)機(jī)十分相似。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動(dòng)器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、制動(dòng)信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng)；接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào)，用來(lái)控制逆變橋各功率管第3頁(yè)共9頁(yè)的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩;接受速度指令和速度反饋信號(hào)，用來(lái)控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速;提供保護(hù)和顯示等等。由于無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的，所以不會(huì)象變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組，也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。中小容量的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的永磁體，多采用高磁能積的稀土釹鐵硼(Nd-Fe-B)材料。因此，稀土永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的體積比同容量三相異步電動(dòng)機(jī)縮小了一個(gè)機(jī)座號(hào)。近三十年來(lái)針對(duì)異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的研究，歸根到底是在尋找控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的方法，稀土永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)必將以其寬調(diào)速、小體積、高效率和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速誤差小等特點(diǎn)在調(diào)速領(lǐng)域顯現(xiàn)優(yōu)勢(shì)。無(wú)刷直流電機(jī)因?yàn)榫哂兄绷饔兴㈦姍C(jī)的特性，同時(shí)也是頻率變化的裝置，所以又名直流變頻，國(guó)際通用名詞為BLDC.無(wú)刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，低速轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速精度等都比任何控制技術(shù)的變頻器還要好，所以值得業(yè)界關(guān)注.本產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)超過(guò)55卜亞,可設(shè)計(jì)到400卜亞,可以解決產(chǎn)業(yè)界節(jié)電與高性能驅(qū)動(dòng)的需求。2、了解PIC16F72單片機(jī)：PIC16F72單片機(jī)的主要性能第4頁(yè)共9頁(yè)首先我們對(duì)外部時(shí)鐘輸入：它的頻率是20MHz,其中有2K字14位寬的程序存儲(chǔ)空間，伴隨著128字節(jié)8位寬的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，另外還有8個(gè)中斷，3個(gè)8位I/O口以及PORTA、PORTB、PORTC。還有三個(gè)定時(shí)器模塊：TIMER0、TIMER1、TIMER2隨帶著一個(gè)CCP模塊;8位5通道的AD轉(zhuǎn)換器。PIC16F72單片機(jī)的功能特性(1)功能部件特性帶8位AID轉(zhuǎn)換輸入高驅(qū)動(dòng)電流，I/O腳可直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管(LED)顯示每個(gè)I/O引腳最大灌電流25mA;每個(gè)I/O引腳最大拉電流25mA雙向可獨(dú)立編程設(shè)置I/O引腳8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMRO,帶8位預(yù)分頻有1路捕捉輸入/比較輸出/PWM輸出(CCP)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR1，睡眠中仍可計(jì)數(shù)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR2,帶有8位的周期寄存器及預(yù)分頻器和后分頻器(2)微控制器特性內(nèi)置上電復(fù)位電路(POR)上電定時(shí)器，保障工作電壓的穩(wěn)定建立振蕩定時(shí)器，保障振蕩的穩(wěn)定建立第5頁(yè)共9頁(yè)斷電復(fù)位鎖定，即當(dāng)芯片電電壓下降到某一值以后時(shí)，使芯片保持復(fù)位，當(dāng)電電壓恢復(fù)正常后恢復(fù)運(yùn)行內(nèi)置自振式(RC振蕩)看門(mén)狗程序保密位，可防程序代碼的非法拷貝掉電保護(hù)電路在線串行編程PIC16F72單片機(jī)的引腳排列(1)MCLR:清除(復(fù)位)輸入。其中MCLR為低電平時(shí)，對(duì)芯片復(fù)位;該管腳的電壓不能超過(guò)VDD，否則會(huì)進(jìn)入測(cè)試方式。(2)RA0-RA5：雙向可編程，亦可作為并行口。電池欠壓信號(hào)：電池電壓經(jīng)分壓后接單片機(jī)管腳3。轉(zhuǎn)把復(fù)位信號(hào)：由單片機(jī)的第4腳讀入剎車(chē)信號(hào)：剎車(chē)信號(hào)由單片機(jī)的第5腳讀入。(3)OSC1、OSC2：為振蕩器晶振。(4)RC0-RC7：數(shù)字I/O(5)RB0-RB7：數(shù)字I/O(6)VDD：+5V電壓輸入PIC16F72單片機(jī)各個(gè)模塊的具體工作任務(wù)最小系統(tǒng)模塊：引腳1相連的是復(fù)位電路，引腳1也是程序的高壓燒寫(xiě)口；引腳9和引腳10分別是震蕩電路的輸入口和第6頁(yè)共9頁(yè)輸出口，連接的是16MHz的晶振；引腳20和引腳8、引腳19是電電路部分，分別接5V電和地。功能模塊：模擬信號(hào)輸入處理模塊：模擬信號(hào)的處理主要是通過(guò)單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)的。引腳2檢測(cè)流過(guò)電機(jī)的電流信號(hào)并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，進(jìn)過(guò)運(yùn)算后用于控制PWM占空比，盡可能達(dá)到電機(jī)最合適的工作電流；引腳3檢測(cè)電電壓，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后經(jīng)過(guò)運(yùn)算判斷電壓是否過(guò)低，以此為依據(jù)保護(hù)電池;引腳4檢測(cè)手柄的輸入電壓，單片機(jī)根據(jù)這個(gè)量調(diào)節(jié)電機(jī)輸出的總功率，從而調(diào)節(jié)電機(jī)的速度。數(shù)字輸入信號(hào)處理模塊：引腳5處理剎車(chē)信號(hào)，平時(shí)處于高電平狀況，當(dāng)按下剎車(chē)開(kāi)關(guān)時(shí)，變?yōu)榈碗娖剑@時(shí)單片機(jī)輸出剎車(chē)命令，只要當(dāng)引腳5恢復(fù)成高電平狀態(tài)時(shí)，在停止剎車(chē)動(dòng)作；引腳15、引腳16、引腳17分別輸入電機(jī)的霍爾位置信號(hào)，通過(guò)這三個(gè)信號(hào)的組合確定電機(jī)此時(shí)的轉(zhuǎn)子位置，并調(diào)整輸出的換相信號(hào)。引腳21為外部中斷引腳，平時(shí)處于高電平狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流時(shí)，輸入信號(hào)從高電平變?yōu)榈碗娖?，中斷?biāo)志位置1，由于PIC16F72只有一級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，所以當(dāng)中斷被其他中斷程序占用時(shí)，也應(yīng)定時(shí)檢查外部中斷標(biāo)志位，以免因中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而燒毀電機(jī)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出模塊：引腳13輸出PWM信號(hào)，調(diào)節(jié)電機(jī)的速度和電樞電流；引腳23、引腳24、引腳25輸出逆變橋的下第7頁(yè)共9頁(yè)橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)，引腳26、引腳27、引腳28輸出逆變橋的上橋驅(qū)動(dòng)信號(hào)。引腳22只在電樞電流比較大的情況下才使用。以上是我在這次實(shí)習(xí)中著重學(xué)習(xí)的東西，其實(shí)還有很多，這里只是一些內(nèi)容比較重要，而且比較難的東西，自己在這段時(shí)間通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)無(wú)刷直流電機(jī)與PIC16F72單片機(jī)，使我重新認(rèn)識(shí)到了無(wú)刷直流電機(jī)與PIC16F72單片機(jī)的重要性，以及無(wú)刷直流電機(jī)在未來(lái)的發(fā)展前景，這更加堅(jiān)定了我學(xué)習(xí)無(wú)刷直流電機(jī)的決心，我相信經(jīng)過(guò)自己的學(xué)習(xí)，我會(huì)做出令自己滿意的無(wú)刷直流電機(jī)控制器。五、實(shí)習(xí)總結(jié)及體會(huì)實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。我們知道知識(shí)是人類(lèi)進(jìn)步的階梯，而學(xué)習(xí)知識(shí)不僅僅靠從書(shū)本上獲取，而重要的是在于將所學(xué)用于實(shí)際生活之中。理論知識(shí)往往過(guò)于標(biāo)準(zhǔn)化，僅僅靠掌握理論，一點(diǎn)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)都沒(méi)有的話，事實(shí)上是沒(méi)有實(shí)際效應(yīng)的，現(xiàn)實(shí)中的事情往往是千變?nèi)f化的，運(yùn)用起來(lái)解決具體情況多半是教條的，而且也有很多的不足。無(wú)數(shù)事實(shí)證明：只有將理論知識(shí)與實(shí)踐很好的結(jié)合起來(lái)，才能將知識(shí)運(yùn)用到最高境界，為了學(xué)有所長(zhǎng)，學(xué)有所用，為了將知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己所真正擁有的能力，以及根據(jù)自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題內(nèi)容要求。我在這幾個(gè)星期的實(shí)習(xí)時(shí)間里，通過(guò)實(shí)習(xí)，我不僅提升了自己的知識(shí)水平，認(rèn)識(shí)到課堂上學(xué)習(xí)的不足，而且鍛煉了自己獨(dú)立思考和第8頁(yè)共9頁(yè)全面思考問(wèn)題的能力：如用PIC16F72單片機(jī)做無(wú)刷直流電機(jī)控制器，要考慮的因素有很多，像PIC16F72芯片的引腳功能，更鍛煉了自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。這次實(shí)習(xí)加深了對(duì)以前學(xué)習(xí)知識(shí)的理解，也認(rèn)識(shí)到自己的不足：自己除了具有一定的理論基礎(chǔ)外，還有大量的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)十分欠缺，實(shí)際動(dòng)手能力也不足，知識(shí)面不夠?qū)?，?duì)一些現(xiàn)在在工程實(shí)際中應(yīng)用的技術(shù)