中頻發電機試驗站機組調速系統設計

電氣自動化論文編號:ZD589 論文字數:22644,頁數:42，有開題報告，任務書，文獻綜述

 目   錄
摘要………………………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………………Ⅱ
第一章  緒論…………………………………………………………………………1
 1.1 課題名稱及來源………………………………………………………1
 1.2 研究的目的及意義……………………………………………………1
 1.3課題的發展現狀和前景展望………………………………………… 1
 1.4 設計任務及要求………………………………………………………………2
第二章  總體方案確定…………………………………………………………3
 2.1 原系統分析……………………………………………………………3
 2.2 系統性能指標…………………………………………………………3
 2.3 提出系統改造方案……………………………………………………4
 2.3.1 直流電機調速方法的確定……………………………………………4
 2.3.2 改造方案的比較………………………………………………………5
 2.4 控制方案合理的結論…………………………………………………7
 2.5 系統總體框圖…………………………………………………………7
第三章  硬件電路設計…………………………………………………………9
 3.1 主電路設計……………………………………………………………9
 3.2 控制器元器件的選擇…………………………………………………10
 3.3 硬件接口電路設計……………………………………………………12
 3.3.1 A/D轉換接口電路設計…………………………………………………12
  3.3.2 D/A轉換接口電路設計…………………………………………………14
 3.3.3 串行接口電路設計……………………………………………………16
 3.4 外圍輔助電路設計……………………………………………………17
 3.4.1復位電路設計…………………………………………………………18
  3.4.2 時鐘電路設計…………………………………………………………18
 3.4.3 掉電保護電路…………………………………………………………19
 3.4.4 工作顯示和報警電路…………………………………………………20
 3.5 傳感器的選擇…………………………………………………………20
 3.5.1 傳感器的分類………………………………………………………20
 3.5.2 LEN模塊的工作原理…………………………………………………21
 3.5.3 LEM電流傳感器主要特性……………………………………………22
 3.5.4 磁電傳感器…………………………………………………………22
第四章  系統軟件設計…………………………………………………………23
 4.1 系統整體功能確定……………………………………………………23
 4.2 程序流程圖設計………………………………………………………23
 4.2.1 主程序設計…………………………………………………………23
 4.2.2 子程序設計…………………………………………………………24
 4.3 控制算法設計…………………………………………………………28
 4.3.1 PID控制算法介紹……………………………………………………28
 4.3.2 數字PID控制算法……………………………………………………29
 4.3.3 電流環設計…………………………………………………………29
 4.3.4 轉速環設計…………………………………………………………29
 4.4 系統資源分配……………………………………………………………30
 4.4.1 I/O口功能劃分………………………………………………………30
 4.4.2 內存分配表…………………………………………………………30
 4.4.3 子程序注釋表………………………………………………………32
 4.5 自適應PID控制………………………………………………………32
參考文獻…………………………………………………………………………34
致謝…………………………………………………………………………35
附錄……………………………………………………………………………36

摘要：在工程實際中，有許多生產機械要求在一定的范圍內進行速度的平滑調節，并且要求有良好的靜態、動態性能。由于直流電動機具有極好的運行性能和控制特性，所以直流調速系統是自動調速系統的主要形式。
 本文介紹的直流調速系統是國內某軍工企業的中頻發電機試驗站的測試系統，課題的主要任務是對該調速控制系統進行必要的設備更新和技術改造。改造后的調速控制系統將原有的強電控制改造成以AT89C2051單片機為核心的計算機控制系統。此外，設計中將原有的人工手動控制改造為轉速、電流雙閉環自動控制系統。
 關鍵詞：中頻發電機；調速系統；AT89C2051單片機；雙閉環自動控制系統；