中频发电机试验站机组调速系统设计

论文编号:ZD589 论文字数:22644,页数:42，有开题报告，任务书，文献综述
摘要：在工程实际中，有许多生产机械要求在一定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求有良好的静态、动态性能。由于直流电动机具有极好的运行性能和控制特性，所以直流调速系统是自动调速系统的主要形式。
 本文介绍的直流调速系统是国内某军工企业的中频发电机试验站的测试系统，课题的主要任务是对该调速控制系统进行必要的设备更新和技术改造。改造后的调速控制系统将原有的强电控制改造成以AT89C2051单片机为核心的计算机控制系统。此外，设计中将原有的人工手动控制改造为转速、电流双闭环自动控制系统。
 关键词：中频发电机；调速系统；AT89C2051单片机；双闭环自动控制系统；

 目   录
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………………Ⅱ
第一章  绪论…………………………………………………………………………1
 1.1 课题名称及来源………………………………………………………1
 1.2 研究的目的及意义……………………………………………………1
 1.3课题的发展现状和前景展望………………………………………… 1
 1.4 设计任务及要求………………………………………………………………2
第二章  总体方案确定…………………………………………………………3
 2.1 原系统分析……………………………………………………………3
 2.2 系统性能指标…………………………………………………………3
 2.3 提出系统改造方案……………………………………………………4
 2.3.1 直流电机调速方法的确定……………………………………………4
 2.3.2 改造方案的比较………………………………………………………5
 2.4 控制方案合理的结论…………………………………………………7
 2.5 系统总体框图…………………………………………………………7
第三章  硬件电路设计…………………………………………………………9
 3.1 主电路设计……………………………………………………………9
 3.2 控制器元器件的选择…………………………………………………10
 3.3 硬件接口电路设计……………………………………………………12
 3.3.1 A/D转换接口电路设计…………………………………………………12
  3.3.2 D/A转换接口电路设计…………………………………………………14
 3.3.3 串行接口电路设计……………………………………………………16
 3.4 外围辅助电路设计……………………………………………………17
 3.4.1复位电路设计…………………………………………………………18
  3.4.2 时钟电路设计…………………………………………………………18
 3.4.3 掉电保护电路…………………………………………………………19
 3.4.4 工作显示和报警电路…………………………………………………20
 3.5 传感器的选择…………………………………………………………20
 3.5.1 传感器的分类………………………………………………………20
 3.5.2 LEN模块的工作原理…………………………………………………21
 3.5.3 LEM电流传感器主要特性……………………………………………22
 3.5.4 磁电传感器…………………………………………………………22
第四章  系统软件设计…………………………………………………………23
 4.1 系统整体功能确定……………………………………………………23
 4.2 程序流程图设计………………………………………………………23
 4.2.1 主程序设计…………………………………………………………23
 4.2.2 子程序设计…………………………………………………………24
 4.3 控制算法设计…………………………………………………………28
 4.3.1 PID控制算法介绍……………………………………………………28
 4.3.2 数字PID控制算法……………………………………………………29
 4.3.3 电流环设计…………………………………………………………29
 4.3.4 转速环设计…………………………………………………………29
 4.4 系统资源分配……………………………………………………………30
 4.4.1 I/O口功能划分………………………………………………………30
 4.4.2 内存分配表…………………………………………………………30
 4.4.3 子程序注释表………………………………………………………32
 4.5 自适应PID控制………………………………………………………32
参考文献…………………………………………………………………………34
致谢…………………………………………………………………………35
附录……………………………………………………………………………36