直流电机转速测量与控制系统设计与实现VIP专享

直流电机转速测量与控制系统设计与实现 一、 课程设计题目： 直流电机转速测量与控制系统实验。 二、课程设计目的： 1.了解以微机为核心的闭环控制系统的组成原理。掌握电机转速闭环控制系统的构成方法。 2.了解霍尔器件的工作原理：电机转速的测量与控制的基本原理。掌握 PWM调速原理和应用 方法。 3.掌握控制系统的设计与调试方法，提高分析问题和解决问题能力。 三、课程设计的内容： 设计一个对直流电机转速测量与转速控制的闭环控制系统。微机控制中心在监控界面上设置电机转速。电机转速测量利用霍尔传感器电路产生转速脉冲，定时/计数电路通过脉冲计数获得转速参量。电机转速调整采用 PWM（脉宽调节）方法，控制中心采样到电机转速参量，算得转速值同预定转速设置值进行比较，若不相同，则调整控制转速脉冲的占空比，来达到调速的目的。（占空比=脉冲宽度/脉冲周期） 四、系统功能要求与设计要求： 1.系统监控界面设计： 监控系统具有转速参数设置窗口、采样的电机转速数据显示窗口、转速动态曲线显示窗口及强行干预系统运行的按钮功能或相应功能选择菜单。 2.监控程序设计要求： a) 监控程序用查询方式获取转速数据。 b) 监控程序用中断方式获取转速数据。 3.硬件设计要求： 充分利用现有实验系统资源设计一个性能较好的直流电机转速闭环控制系统。利用带锁存的 I/O接口电路(如 8255,74LS273，D/A-DA0832)输出控制电机转速的脉冲。采样转速用霍尔传感器件提供电机转速脉冲。利用定时/计数电路对电机转速脉冲计数。微机可从定时/计数电路中获得电机转速数值，并产生控制电机转速的 PWM脉冲。 五、 设计详情 ： 1）闭环控制系统原理图 电机转速测量与控制闭环系统基本功能图 2）电机控制及转速测量原理图 3）操作步骤 直流电机在控制脉冲作用下转动，电机转盘上的永久磁铁随之旋转，霍尔传感器件 3101T受磁场的影响，从端口 OUT输出脉冲信号，电机旋转一圈，霍尔传感器输出一个脉冲，脉冲频率于电机转速成正比。通过测出脉冲信号的频率（单位时间脉冲个数）就可以计算出电机的转速。 测量转速时，需要一个定时器，设定时间为 T，还需要一个计数器，将霍尔传感器的（OUT端）输出脉冲引导计数器的输入端。电机转动时，同时启动定时器和计数器，当定时器定时时间 T到时，停止计数器的脉冲计数，并读出计数器的计数值 S(即：时间 T内的转数)，可以计算出主流电机的转速 R=S/T。 直流电机转速调整: 首...