双闭环直流调速系统设计

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摘要 III

ABSTRACT III

第一章 绪论 - 1 -

1.1研究背景和意义 - 1 -

1.2国内外研究现状和应用前景 - 1 -

1.3主要研究内容和主要技术指标 - 1 -

第二章 控制原理与方案确定 - 3 -

2.1直流调速系统的基本概念 - 3 -

2.2转速、电流双闭环调速系统 - 4 -

2.2.1双闭环调速系统的组成 - 4 -

2.2.2双闭环调速系统的工作原理 - 5 -

2.3 控制方案的确定 - 7 -

2.3.1连续控制与数字控制的特点 - 7 -

2.3.2数字控制的双闭环直流调速系统 - 8 -

第三章 控制算法设计 - 9 -

3.1数字PID控制算法 - 9 -

3.1.1PID算法的数字实现 - 9 -

3.1.2数字PID控制算法的改进 - 11 -

3.2 模糊控制算法 - 12 -

3.2.1模糊控制的基本原理 - 13 -

3.2.2模糊控制器介绍 - 13 -

3.2.3模糊控制器设计 - 15 -

第四章 硬件设计 - 21 -

4.1控制系统的组成 - 21 -

4.2主电路设计 - 21 -

4.2.1整流输入电压选择 - 21 -

4.2.2 晶闸管保护环节 - 21 -

4.3 TMS320LF2407 DSP 简介 - 21 -

4.3.1TMS320LF2407A DSP的特点及引脚功能 - 22 -

4.3.2TMS320LF2407DSP的组成及结构 - 23 -

4.4数字触发器 - 23 -

4.4.1同步电路 - 23 -

4.4.2定时控制移相角α - 25 -

4.5给定电路 - 26 -

4.6反馈电路 - 27 -

4.6.1速度反馈取样信号 - 27 -

4.6.2电流反馈 - 28 -

4.7保护电路 - 29 -

4.8脉冲功率放大电路 -30 -

第五章 软件设计 - 31 -

5.1系统的软件结构 - 31 -

5.2主程序 - 31 -

5.3中断程序 - 32 -

5.4电流环程序 - 33 -

5.5速度环程序 - 34 -

第六章 系统整体分析 - 36 -

6.1系统组成 - 36 -

6.1.1主电路分析 - 37 -

6.1.2控制电路分析 - 37 -

6.2系统参数设计分析 - 38 -

6.2.1调节器参数 - 38 -

6.2.2其他参数 - 38 -

6.3动态性能分析 - 39 -

结 论 - 41 -

参考文献 - 42 -

致 谢 - 43 -

附录

摘 要

本文对基于DSP的双闭环直流调速系统进行了研究，并设计出应用于直流电动机的双闭环直流调速系统。在参考相关资料基础上，结合控制理论的相关知识以及直流调速系统的新型算法，转速环采用模糊控制算法，电流环采用数字PI算法。在本系统的具体硬件实现上，采用了目前比较流行的数字信号处理器(DSP)作为系统的控制器，；软件设计中，进行电流环和速度环中控制量的计算以及相位角度的计算，产生脉冲触发信号。

关键词：DSP，模糊控制，直流调速。