单片机控制直流电机PWM调速设计仿真.doc - 毕设-河南工程学院-论文授权-原创性声明-学号200807111138

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本科毕业论文《单片机控制直流电机PWM调速系统设计与仿真》主要是针对单片机控制直流电机的PWM调速系统进行设计和仿真。作者在指导教师的指导下，进行了相关研究工作并取得了一定的成果。除了已注明引用的内容外，论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。同时，在论文中也已经明确标明了对研究工作做出贡献的其他个人和集体。论文作者承担了原创性声明的法律责任，并且接受了学校关于论文版权使用的规定和授权。

单片机控制直流电机 PWM 调速系统的设计与仿真

The Design Of Direct Current Motor Speed

Regulation System Based On SCM

ABSTRACT

This article mainly introduces the method to generate the PWM signal by using

AT89S52 single-chip computer to control the speed of a D.C. motor. It also clarifies

the principles of PWM and the way to adjust the duty cycle of PWM signal. In

addition, IR2110 has been used as an actuating device of the power amplifier circuit

which controls the speed of rotation of D.C. motor. What’s more, is used in this

system to measure the speed of D.C. motor. In software, the article introduced the PID

operation procedures, such as initial program and the writing of the thought and

specific program realization .The result of the measurement is sent to A/D converter

after passing the filtering circuit, and finally the feedback single is stored in the

single-chip computer and participates in a PIDcalculation.

Key words: PWM signal；IR2110；PID calculation

单片机控制直流电机 PWM 调速系统的设计与仿真

1 绪论

1.1 直流电机的发展及设计背景

直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要

调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看，直流调

速还是交流拖动系统的基础。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算

放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，

功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应

用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件

技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。

采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作

效率。

在实际应用中，电动机作为把电能转换为机械能的主要设备，一是要具有较

高的能量转换效率；二是应能根据生产工艺的要求调整转速。电动机的调速性能

如何对提高产品质量、提高劳动生产率和节省电能有着直接的决定性影响。因此，

调速技术一直是研究的热点

直流电动机在冶金、矿山、化工、交通、机械、纺织、航空等领域中已经得

到广泛的应用。而以往直流电动机的控制只是简单的控制，很难进行调速，不能

实现智能化。传统的控制系统采用模拟元件，虽在一定程度上满足了生产要求，但是

因为元件容易老化和在使用中易受外界干扰影响，并且线路复杂、通用性差，控制效

果受到器件性能、温度等因素的影响，故系统的运行可靠性及准确性得不到保证，甚

至出现事故。如今，直流电动机的调速控制已经离不开单片机的支持，单片机应用技

术的飞速发展促进了自动控制技术的发展，使人类社会步入了自动化时代，单片机应

用技术与其他学科领域交叉融合，促进了学科发展和专业更新，引发了新兴交叉学科

与技术的不断涌现。现代科学技术的飞速发展，改变了世界，也改变了人类的生活。

由于单片机的体积小、重量轻、功能强、抗干扰能力强、控制灵活、应用方便、价格

低廉等特点，计算机性能的不断提高，单片机的应也更加广泛特别是在各种领域的控

制、自动化等方面。

目前，直流电动机调速系统数字化已经走向实用化，伴随着电子技术的高度发展，

促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变，特别是单片机技术的应用，使直流电

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