计算机控制系统课程设计：直流电机测速与调速实践

"计算机控制系统课程设计 直流电机测速调速系统.pdf" 本文将详细讨论在计算机控制系统课程设计中涉及的直流电机测速调速系统。这个系统是电气工程及其自动化专业学生的一项重要实践，旨在让学生掌握计算机控制系统的整体设计思路和方法。设计的目标是建立一个能够对直流电机进行速度控制的系统，包括基本功能和扩展功能。 **一、基本功能** 1. **系统组件**：系统基于实验箱中的直流电机、1602液晶显示器、DA转换器和键盘模块构建。 2. **驱动与调速**：通过DA模块，利用PWM（脉宽调制）技术驱动直流电机并调节其速度。 3. **显示功能**：1602液晶屏用于实时显示电机当前的转速和PWM占空比。 4. **操作控制**：通过键盘可以实现电机的启动和停止。 **二、扩展功能** 1. **目标转速设定**：用户可以通过键盘手动输入期望的转速，电机启动后能稳定在设定的转速上。 2. **实时监控**：1602液晶屏同时显示目标转速、当前转速以及电机的运行状态（开/关）。 **三、实验思路** 直流电机调速系统基于单片机系统，利用PWM调速的基本原理，以控制电机转速为目标。系统由硬件和软件两部分构成。硬件为软件提供了运行的基础，包括直流电机、液晶显示器、DA转换器和输入设备等。软件部分则负责数据采集、分析和处理，以实现对电机速度的有效控制。 在51单片机中，产生PWM波通常需要通过软件编程来模拟，这通常可以采用两种方法：软件延时和定时器生成。软件延时方法通过循环计数实现，而定时器生成方法则利用单片机内部的定时/计数器资源，设定周期性中断来产生PWM波形。 **四、系统设计流程** 1. **确定控制任务**：明确电机调速的需求和目标。 2. **总体方案设计**：选择适合的硬件平台（如51单片机）和调速方式（PWM）。 3. **硬件系统设计**：设计电路图，包括电机接口、DA转换、键盘输入和显示模块。 4. **控制软件设计**：编写单片机控制程序，包括PWM生成、电机速度检测和反馈控制算法。 在实际操作中，需要通过实验验证和调试，确保系统的稳定性和调速精度。通过这样的课程设计，学生不仅能学习到计算机控制系统的理论知识，还能提升实践技能，为未来从事相关领域的研究和工作奠定坚实的基础。