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1、盐城工学院本科生毕业论文( 2012)毕业设计说明书基于DSP的直流电机控制技术实现毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允
2、许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、
3、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它基于DSP的直流电机控制技术实现摘 要：直流电机由于励磁磁场和电枢磁场完全解耦，可以
4、独立控制，因此具备良好的调速性能，出力大、调速范围宽和易于控制，广泛应用于电力拖动系统中。而随着对电机控制要求的不断提高，普通的单片机越来越不能满足对电机控制的要求，DSP技术的发展正好为先进控制理论以及复杂控制算法的实现提供了有力的支持。本设计采用美国TI公司专门为电机数字化控制设计的16位定点DSP控制器TMS320LF2407作为微控制器。该芯片集DSP信号高速处理能力及适用于电机控制优化的外围电路于一体，可以为高性能传动控制技术提供可靠高效的信号处理与控制硬件。电机的控制系统是由检测装置、主控制器、功率驱动器以及上位机组成，其中DSP控制器是电机控制系统的关键部分，负责对电机的反馈信号
5、进行处理并输出控制信号来控制电机的转动。关键词：直流电机； DSP； PID控制器； PWMThe Design of DC Motor Control System Based On DSPAbstract: The DC motor armature magnetic field and the excitation completely decoupled, it can be independently controlled, so it has a good speed performance, contribute to a large power, widely speed ra
6、nge, and easy to control, so it is widely used in electric drive systems. With the motor control required for continuous improvement, common single MCU cant meet requirements of the motor control well, DSP technology just for the advanced control theory and complex control algorithm implementation p
7、rovides a strong support.This design uses the American TI company specially for motor control design of digital 16 fixed-point DSP controller TMS320LF2407 as the controller. The chip set DSP signal the high processing capacity and used in motor control optimization the periphery of the circuit in a
8、body, high performance driving control technology to provide reliable and efficient signal processing and control hardware. Motor control system is composed of detection devices, the main controller, power driver and PC components, which DSP controller is a key part of the motor control system , res
9、ponsible for the motor feedback signal processing and output control signal to control the rotation of the motorKey Words: DC motor, DSP, PID controller, PWM.盐城工学院本科生毕业论文( 2012)目 录1课题概述31.1课题研究背景31.2 课题研究的目的及意义41.3 课题研究内容62. 直流电机的DSP控制82.1 直流电动机的控制原理82.2直流电动机单极性驱动可逆PWM系统122.3 直流电动机双极性驱动可逆PWM系统152.4
10、直流电动机的DSP控制方法及编程例子182.4.1 单极性可逆PWM系统DSP控制方法及编程例子182.4.2 双极性可逆PWM系统DSP控制方法及编程例子193.基于DSP的控制系统硬件设计203.1系统组成203.2DSP电源电路223.3JTAG接口电路设计233.4复位电路233.5 PWM隔离放大调理电路243.6转速采集电路设计243.7直流电动机PWM调速电路设计253.8晶振电路设计263.9显示电路设计263.10正反转及调速电路设计273.11 IR2110驱动电路273.12 硬件可靠性283.12.1 PCB设计283.12.2 采样抗干扰技术294.软件设计304.1
11、 编译环境304.2主程序设计314.3 PWM波调速程序324.4 中断设计334.5 显示及按键设计344.6系统抗干扰设计345.仿真试验365.1仿真模型及算法介绍365.2仿真结果366. 结束语38参考文献39谢 辞41附 录421 程序清单422 原理图463 PCB图47盐城工学院新校区基于DSP的直流电机控制技术实现1课题概述1.1课题研究背景电气传动是以电动机的转矩和转速为控制对象，按生产机械工艺要求进行电动机转速控制的自动化系统。根据电动机的不同，工程上通常把电气传动分为直流电气传动和交流电气传动两大类。纵观电气传动的发展过程，交、直流两大电气传动并存于各个时期的工业领域
12、内，虽然它们所处的地位和作用不同，但是它们始终是随着工业技术的发展，特别是随着电力电子学和微电子学的发展，在相互竞争、相互促进中完善着自身。发生着变更。由于直流电动机具有良好的线性调速特性，简单的控制性能，因而在工业场合应用广泛。近代，由于生产技术的发展，对电气传动在起制动、正反转以及调速精度、调速范围、静态特性、和动态响应方面都提出了更高的要求，所以用计算机控制电力拖动控制系统成为计算机应用的一个重要内容。直流调速系统在工农业生产中有着广泛的应用。随着计算机技术和电力电子技术的飞速发展，两者的有机结合使电力拖动控制产生了新的变化。计算机技术、电力电子技术和直流拖动技术的组合是技术领域的交叉，
13、具有广泛的应用前景。有不少的研究者己经在用DSP作为控制器进行研究。直流调速控制系统的控制方法经历了机械式的、双机组式的、分立元件电路式的、集成电路式的、单片机式的发展过程。随着数字信号处理器DSP的出现，给直流调速控制提供了新的手段和方法。将计算机技术的最新发展成果运用在直流调速系统中，在经典控制的基础之上探讨一种新的控制方法，为计算机技术在电力拖动控制系统中的应用做些研究性的工作。用计算机技术实现直流调速控制系统，计算机的选型很多。经过选择，选取DSP芯片作为控制器。直流调速系统的内容十分丰富，有开环控制系统，有闭环控制系统;有单闭环控制系统，有双闭环控制系统和多闭环控制系统;有可逆调速系
14、统，有不可逆调速系统等。在电气时代，电动机一直在现代化的生产和生活中起着十分重要的作用。在一个电机控制系统或运动控制系统中，为了得到希望的运动轨迹，人们需要对电动机进行控制。随着电子技术的不断发展，电子设备的使用日益增多。电脑、手机、空调、电视等许多电子产品，已经成为我们生活中必不可少的一部分这些都离不开电机的控制。开展本课题研究的控制对象是双闭环直流调速系统;研究的目的是利用计算机硬件和软件发展的最新成果，对控制系统升级进行研究;研究工作是在对控制对象全面回顾总结的基础上，重点对控制部分展开研究，它包括对实现控制所需要的硬件和软件环境的探讨，控制策略和控制算法的探讨等内容。目前，对于控制对象
15、的研究和讨论很多，有比较成熟的理论，但实现控制的方法和手段随着技术的发展，特别是计算机技术的发展，不断地进行技术升级。这个过程经历了从分立元件控制，集成电路控制和单片计算机控制等过程。每一次的技术升级都是控制系统的性能有较大地提高和改进。随着新的控制芯片的出现，给技术升级提供了新的可能。电机控制是DSP应用的主要领域，随着社会的发展以及对电机控制要求的日益提高，DSP将在电机控制领域中将发挥越来越重要的作用。1.2 课题研究的目的及意义一个多世纪以来，电动机作为机电能量转换装置，一直在现代化生产和生活中发挥着十分重要的作用。无论是工农业生产、交通运输、国防、航空航天、医疗卫生、商务与办公设备，还是日常生活中的家用电器，都大量地使用着各种各样
