控制电机小论文
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电机控制技术论文集电机应用于消费电子、住宅、工业、通用、交通和农业等领域。
下面小编给大家分享一些电机控制技术论文集,大家快来跟小编一起欣赏吧。
电机控制技术论文篇一基于PMAC的电机控制技术研究【摘要】随着科学技术的不断发展,工业水平的不断提升,在世界范围内的先进控制技术得到了很大的提升。
在以往的电机控制中,由于控制器的控制能力有限,使得被控对象在运行时有很大的误差产生,而以PMAC为核心控制器的电机运行设备具有更高的控制能力。
本文在对PMAC运动控制器及直线电机原理进行概述的基础上,重点研究PMAC控制器在直线电机PID调节中的应用,并以具体的实验进行验证。
【关键词】PMAC,PID,直线电机1.引言当今社会,自动控制技术和微型计算机作为高科技时代的领导者,更加严格要求各种自动控制系统的定位精准度,由此,在传统旋转电机的基础上配备一套变换机构而构成的直线运动驱动装置,已难以满足当代控制系统愈发精准的要求,因此直线电机的研究、发展与应用工作成为世界各国当今的发展方向,促使直线电机具有越来越开扩的应用领域。
2.PMAC控制器简介上世纪九十年代,美国Delta Tau公司研发了一种开放式多轴运动控制器,命名为PMAC(Programmable Multi-axis Contro-ller)。
PMAC是具有高性能的伺服控制器,其核心为DSP,它可借助高级语言灵活的控制最多八轴同时运行,还能提供内务处理、运动控制、离散开展、同主机交互等功能。
PMAC是一台完整的可以任务识别的计算机,能自动进行任务等级识别,将高优先级的任务比低优先级的任务先进行操作。
其执行速度、分辨率等指标均高于普通的控制器。
伺服控制分为PID加Notch 和速度、加速度前馈控制。
可与MACRO现场总线的高速环网相连接,直接灵活的对生产线实施控制。
相对于其他运动控制器,PMAC的开放性最为突出。
其内部寄存器可允许用户按照自身需要来使用。
PMAC的A/D和I/O和内部寄存器都是统一编址,A/D和I/O的用法与PMAC其它内存用法相同,具有很强的便利性。
多电机同步控制技术论文【摘要】卷接机组中的多电机同步控制技术应用较广,并具有较好的效果。
目前很过单位应用的同步控制技术仍然较为落后和传统,所以这种多电机同步控制技术体现出高性能和控制较好的精准度,这种特点对控制系统十分重要,并拥有较为广泛的应用前景,所以工作人员应不断提高控制精准度,使这种技术在卷接机组的应用更为完善。
我国现代工业的不断发展与机械自动化技术的不断提高,很多生产场合都无法满足现代工业的发展要求,其电机控制系统要求多台电机共同驱动一台设备运作。
在整个生产过程中,应尽量满足现代工业的发展需求,确保这些电机能够协调运行,所以多电机同步控制技术的应用越来越广泛,这种技术在机械传动系统中,尤其是卷接机组中,可以通过多个电机向多个主要机组,传递其生产需要的动力,这种传动方式是控制方式上的一大创新。
一、多电机同步控制技术为了保证多电机能够实现同步控制,可以通过两种方式:机械方式和电方式。
在同步控制技术应用初期,机械同步控制技术在工业自动化生产中广泛应用。
因为机械控制方式与传动连接十分可靠,这种连接在应用初期得到了广泛应用,但是这种机械控制方式有一些常见的缺点,整个系统智能运用一台电机作为动力输出,所以动力分配到各个单元的动力功率都比较小,很难进行系统同的维修工作,且系统只能获得有效的传动范围[1]。
机械同步控制系统通过齿轮、皮带、链条这些零件进行传动,造成整个系统出现劣迹误差,所以在整个控制过程中,系统的控制精度很容易受到影响。
工作人员在一些精度要求较高的环境,电方式的多电机协调控制更加灵活,拥有更高的精度和稳定性,并能在生产实践中,逐渐被完善。
二、卷接机中同步控制技术的应用流程多电机同步控制技术一般选用YJ27卷接机组,其机械设备结构复杂,且各个鼓轮的转速间应保持精准的比例关系。
现阶段,相关单位采用的是传统的机械式齿轮传动方式对各个鼓轮进行同步控制,从而保证系统精度,对于高速环境下的齿轮,工作人员应为其设置润滑系统,确保整个系统的传动链不会太长,机构系统导致传动造成过大,在连续工作时,造成设备损坏,润滑齿轮箱容易出现漏油,以及传动误差较大等现象,设备的维修量会大幅增加,传动系统速度的波动会影响卷接机的运用功能[2]。
毕业设计论文题目S7-200PLC控制的PWM直流电机学生姓名:专业班级:指导教师:设计总说明随着PLC技术的发展,以及其性价比的提高,利用PLC控制直流电动机已经越来越普遍,采用先进的PWM控制技术则可构成直流电动机无级调速系统,同时起、停时直流系统无冲击,而且具有启动功耗小,运行稳定等特点。
本文介绍了24伏29瓦直流电动机PWM调速硬件系统,编写了用S7-200 PLC实现24伏29瓦直流电动机PWM的控制程序,程序包括控制系统的指令的初始化、转速检测、调速三部分。
与相应的硬件电路配合,实现了对24伏29瓦直流电动机的PWM控制。
该控制系统功能包括电机的PWM调速、转速检测、电机转速的调节。
PWM调速是用S7-200 PLC内部自带的PWM高速脉冲输出功能指令,通过对其占空比的设置来改变脉冲宽度和周期,实现控制任务;速度检测和调速是通过硬件与S7-200 PLC的高速计数器配合和PWM 的设置来实现的,所有程序都己编译通过,经过实验验证,工作状态良好。
文中对直流电动机结构、工作原理、PWM调速系统的构成、S7-200 PLC 的部分指令以及用S7-200 PLC实现PWM调速做了简单介绍。
关键词:直流电动机;PWM调速;S7-200 PLC;转速检测;单闭环目录1设计内容及要求 (6)1.1 (6)1.2 (10)1.3 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
2 系统的总体设计............................................................................. 错误!未定义书签。
2.1直流电动机的结构及工作原理............................................ 错误!未定义书签。
《控制电机》论文指导老师: __***__学生姓名: ___**____学号: _**********_班级: __Z电气111_专业:电气工程及其自动化电气工程学院2014.5.1引言本篇论文是基于这一学期以来对《控制电机》这门学科学习与个人感悟而撰写的。
本篇论文选择的课题是力矩式自整角机。
全篇论文主要阐述了力矩式自整角机的原理、主要特性以及力矩式自整角机的应用,从这三个方面展示出个人对力矩式自整角机的学习及认识整角机作为精密旋转伺服元件广泛地应用在近代技术的各个领域。
随着科学的发展,自整角机面临着许多特殊要求和特殊应用,研讨这些新课题,有利于发展新品种。
七十年代以来,国内发展了控制-力矩式自整角机(ZKL)系列。
这种自整角机同时兼有控制式自整角变压器和力矩式自整角机的双重功能,既可以在控制式系统中作自整角变压器,经过线路换接,又可在力矩式系统中作自整角接收机。
其结构特征是定子(或转子)放置星形连接的三相整步绕组(和传统的自整角机三相绕组相同),转子(或定子)放置两个空间垂直的单相绕组,其中一个绕组作为控制式自整角变压器的输出绕组,另一绕组作为力。
由于我国经济发展迅速,工农业生产和日常生活中使用的电动机种类和数量日益增加,且性能各异,因此,必须熟悉各类电动机和负载机械设备的类型、结构、性能及用途等,使其能安全、高效、经济地去拖动各种负载机械设备。
本篇论文对力矩式自整角机既有理论论述,又有实际应用介绍,具有全面性、系统性、实用性、可读性的特点,避免繁琐的数学运算和高深的理论,从实际出发,深入浅出,涉及的范围广,内容丰富,特别是有具体的实例介绍,对于学习力矩式自整角机的应用具有重要的参考价值。
力矩式自整角机的原理及应用1160601150 周灵一、力矩式自整角机的工作原理:力矩式自整角机的原理图如图1所示。
假定各相整步绕组参数相同,两台自整角机参数相同。
在自整角机中,以a相整步绕组轴线和励磁绕组轴线之间的夹角,作为转子的转角。
电机控制论文六篇电机掌握论文范文1传统的教学模式通常以课堂灌输与讲授为主,辅以试验巩固。
由于本身课时有限,加之继电器接触器线路的设计应用环节简单,电气元件图形符号种类繁多、PLC寻址方式和基本指令不易识记等,加之双语教学过程中,老师课堂表述英语用量大,同学接受力量参差不齐,造成课堂教学效果很不抱负。
1.中英文双语教学同学听力差异双语教学过程中,既要把机自专业学问讲透,还要大力提升英语表述的比例。
[3]这样造成的结果是,外语听力稍差的同学需要老师重复解释,或者中文翻译,基础好的同学反而收听重复,使得课时进度受到影响,双语教学的效果大打折扣。
2.课堂与试验教学双语比重不同课堂授课使用双语而试验只有中文的教学方法,使得双语教学效果甚微。
依据随机调查反映,课堂教学环节双语教学比重大,同学熟识各个电气元件的英文名称,会用基本的语言进行掌握环节的动作描述,但到了试验与实践环节,遭受了只用中文的尴尬,同学没有配套的双语试验环境。
3.双语教辅和资料配套不足目前在国内外还没有发觉正式出版的针对机自专业电气掌握技术课程的双语或英文原版教材,配套的双语帮助资料、手册等也不多见,无形中增加了双语教学的难度。
4.双语教学的评价方法有待改善依据该课程的性质,在教学考核环节既要注意机自专业学问考核,还要兼顾双语基本素养的考查,更要考核同学语言表达与实际操作等诸多力量,仅靠卷面考试和试验得分的单一评价方法明显不合时宜。
5.其他问题比如课内互动方式、沟通和作业等实践力量培育环节的双语环境建设问题。
二、解决对策1.[4]CDIO理念提出了将同学作为学习的主体,强调同学的主动性,老师只是组织者和管理者,属于次要位置;CDIO理念强调课程之间的有机联系,对同学特殊是老师的思维提出了更高要求;CDIO理念重视同学团队意识和合作意识的培育,取代了同学过多追求高分而“单打独斗”的学习偏见;在教学方法上,提倡以同学主动学习为为主,主讲老师引导关心为辅等等。
作业名称:PLC控制电动机正反转可编程控制器(1)期末大作业得分:任课教师:班级:姓名:学号:2011年12月摘要三相异步电动机一般采用降压起动、能耗制动.针对传统的继电器一接触器控制的降压起动、能耗制动方法存在的不足,将OMRON公司的CPM2*型可编程序控制器(PLC)与接触器相结合,用于三相异步电动机的Y一△降压起动、能耗制动控制,改进后的方法克服了传统方法手工操作复杂且不够可靠的缺点,控制简单易行。
关键词:三相异步电动机;PLC控制系统;Abstructthe Three—phase asynchronous motor step—down start,generally USES the braking energy. In traditional relay a contact device control step-down start braking energy, the shortcomings of the methods,the company will CPM2 * type OMRON PLC and contactor, combining for three—phase asynchronous motor step—down start a train of Y,braking energy control, the improved method can overcome the disadvantage of traditional method manual operation complex and not reliable enough shortcomings,simple and easy to control.Key words: the three—phase asynchronous motor; PLC control system引言设计三相异步电动机一般采用降压起动、能耗制动.针对传统的继电器一接触器控制的降压起动、能耗制动方法存在的不足,将OMRON公司的CPM2*型可编程序控制器(PLC)与接触器相结合,用于三相异步电动机的Y一△降压起动、能耗制动控制,改进后的方法克服了传统方法手工操作复杂且不够可靠的缺点,控制简单易行。
plc控制伺服电机毕业论文PLC控制伺服电机毕业论文摘要:本文阐述了PLC控制伺服电机的基本原理,介绍了伺服电机的基本结构和特性,探讨了PLC在伺服电机控制中的应用及其优势,详细阐述了PLC控制伺服电机的具体实现方法,最后通过实验验证了PLC控制伺服电机的有效性和可行性。
关键词:PLC;伺服电机;控制;应用;优势一、引言伺服电机是一种精密、高性能的电动机,可以广泛应用于工业自动化、机床、机器人、医疗设备等众多领域。
伺服电机具有极高的控制精度和响应速度,可以精确控制电机的转速、转矩等参数,实现复杂的高精度运动控制。
PLC(可编程逻辑控制器)作为一种常见的工业控制器,也被广泛应用于各种自动化系统中。
PLC以其高效、稳定、可靠等优势,在伺服电机控制中也有着广泛的应用。
本文将从PLC控制伺服电机的基本原理、应用及优势、具体实现方法等方面进行探讨,并通过实验验证PLC控制伺服电机的有效性和可行性,以期为相关研究提供参考和借鉴。
二、伺服电机的基本结构和特性伺服电机是一种具有高精度、快速响应、可靠性高等特点的电机。
伺服电机通常采用电磁转子、光栅或编码器等装置,可以对转子位置、转速、转矩等参数进行高精度控制。
伺服电机常用的控制方式包括位置环控制、速度环控制、转矩环控制等,其中位置环控制的精度最高。
伺服电机具有响应速度快、精度高、适应性强等优点,广泛应用于自动控制系统、机器人等领域。
三、PLC在伺服电机控制中的应用及优势PLC作为一种常见的工业控制器,可以实现各种复杂的控制任务。
在伺服电机控制中,PLC也有着广泛的应用。
PLC在伺服电机控制中的应用包括位置控制、速度控制、转矩控制等。
PLC控制伺服电机的优势主要体现在以下几个方面:1.高精度控制PLC可以实现高精度的运动控制,通过编程控制伺服电机的转速、转矩、位置等参数,可以实现高精度的位置、速度、转矩控制。
2.快速响应PLC的响应速度快,可以实时控制伺服电机的运动状态,对于需要快速响应的应用场景尤为适用。
单片机课程设计报告书课题名称直流电机控制姓 名 学 号 2 院、系、部 电气系 专 业 指导教师2011年 7 月3日※※※※※※※※※ ※※※※ ※※※※※※※※※※ ※※※※※※※※※2008级单片机 课程设计一、设计任务及要求:利用实验仪上的D/A变换电路,输出-8V至+8V电压,控制直流电机。
改变输出电压值,改变电机转速,用P3.4读回脉冲计数,计算电机转速。
再用八段管显示速度。
指导教师签名:2011年月日二、指导教师评语:指导教师签名:2011年月日三、成绩指导教师签名:2011年月日直流电机控一、设计目的1.了解直流电机控制原理。
2.学习单片机控制直流电机的编程方法。
3.了解单片机控制外部设备的常用电路。
4.学习和掌握单片机中常用接口电路的应用和设计技术,充分认识理论知识对应用技术的指导性作用,进一步加强理论知识与应用相结合的实践和锻炼。
5.通过这次设计实践能够进一步加深对专业知识和理论知识学习的认识和理解,使自己的设计水平和对所学的知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。
二、设计要求1、利用D/A电路,输出-8V到+8V的电压,控制直流电机。
2、电机速度可调,具有启动键、方向控制键及提示灯、加速键、减速键及停止键:S0键-升速,每按一次,电压值增大一个定值,转速提高。
S1键-减速,每按一次,电压值减小一个定值,转速降低。
3、利用霍尔元件感应电机转速,读出感应脉冲,从而计算出电机转速,用数码管显示出来。
三、电路及连线设计DA_CS------CS1 脉冲输出------ P3.4 -8到+8------直流电压P1.0------K0启动 P1.1------K1停止 P1.2------K2反方向运动P1.3------K3正方向减速 P1.4------K4正方向增速 P1.7------方向灯亮P1.5------K5反方向减速 P1.6------K6反方向加速 CS0地址译码------KEY/LED-CS四、使用说明在电压允许范围内,直流电机的转速随着电压的升高而加快,若加上的电压为负电压,则电机会反向旋转。
PLC控制三相异步电动机正反转设计毕业设计论文摘要:本文基于PLC控制技术,设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统。
通过分析三相异步电动机的工作原理和控制方式,确定了系统的控制策略和硬件配置。
通过对PLC编程,实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
实验结果表明,该系统可稳定、可靠地实现三相异步电动机的正反转控制,具有较好的应用前景。
关键词:PLC;三相异步电动机;正反转控制;过载保护1.引言三相异步电动机广泛应用于工业生产中,具有体积小、功率大、效率高等特点。
在实际应用过程中,正反转控制和过载保护是三相异步电动机控制系统中的重要功能,对于保证电机的正常运行和延长电机的使用寿命具有重要作用。
本文基于PLC技术,设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统,旨在实现电动机的正反转控制和过载保护功能。
2.三相异步电动机的工作原理和控制方式三相异步电动机由定子和转子组成,在工作过程中,通过三相交流电源提供的电磁场与定子的电磁场产生转矩,从而驱动电动机的转子旋转。
三相异步电动机的控制方式主要包括定时控制和矢量控制两种。
定时控制是根据电动机运行的需要,通过调节电源的相位和频率实现对电动机的控制;矢量控制是基于电动机的数学模型和转子位置的反馈信息,通过控制电源的电压和频率,实现对电动机的精确调控。
3.设计方案基于PLC控制技术,本文设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统。
系统由PLC控制器、三相交流电源、电动机和传感器组成。
通过PLC编程,实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
具体的设计方案如下:3.1硬件配置系统的硬件配置包括PLC控制器、三相交流电源、电动机和传感器。
PLC控制器是系统的核心部件,负责电动机控制和过载保护的实现。
三相交流电源提供电动机的驱动能源。
电动机是执行器,根据PLC的控制信号,实现正反转和停止操作。
传感器用于检测电动机的工作状态和转速。
3.2PLC编程通过PLC编程,实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
电机及控制技术论文集本文基于SVM的直接转矩控制理论,以永磁同步电机数学模型为参考模型,以电机转速为可调参数建立参考模型,满足波波夫超稳定性定理构建合适的自适应率,实现了采用模型参考自适应法来进行永磁同步电机无速度传感器调速控制的方案。
在Matlab-Simulink软件环境下搭建系统的仿真图并进行仿真和分析,结果验证了该方案的可行性。
【关键词】SVM直接转矩控制无速度传感器 MRAS模型参考自适应永磁同步电机PMSM的体积小、噪声低、效率高、功率密度较大,在电力电子技术与现代控制理论迅速发展的大环境下,这些优点使PMSM渐渐得到了广泛的应用。
永磁同步电机的直接转矩控制DTC是在矢量控制发展日渐成熟之后兴起的另一种高性能交流调速技术。
由于拥有控制结构简洁、动态响应较快、对电机参数依赖较少等特点,直接转矩控制已成为学术界研究的热点。
在现代交流调速系统领域中,速度传感器由于存在降低系统可靠性,增加系统成本等问题,已经大大制约了交流传动系统的发展,所以采用无速度传感器的调速方案是当今国内外研究的趋势。
永磁同步电机无速度传感器的研究方法主要有基于磁链位置的估算法、基于反电动势法、滑膜观测器法、扩展卡尔曼滤波法、高频注入法、人工智能估算法、模型参考自适应法MRAS。
因为模型参考自适应法具有控制相对简单而且精度高的优点,所以本文将模型参考自适应法应用到永磁同步电机调速系统当中。
将永磁同步电机本身作为参考模型,将含有转子转速的模型作为可调模型,采用并联型结构进行速度辨识,两个模型的输出量物理意义相同。
利用可调和参考模型输出量所构成的误差,计算出合适的比例积分自适应率,并以此来调整可调模型的参数,满足Popov超稳定性定理,使系统逐渐稳定,最终使可调模型的状态能稳定、快速地逼近参考模型,即让误差值趋近于零,进而使转速估计值逐渐逼近实际值,实现转速的识别。
1 永磁同步电机数学模型建立dq坐标系下的数学模型,可以得到定子电压、电流均为直流的永磁同步电动机的电压方程式,利于分析永磁同步电动机控制系统的瞬态性能和稳态性能。
电机正反转控制设计毕业设计(论⽂)题⽬:电机正反转控制设计系:专业班级:学⽣:指导教师:20XX年X⽉电机正反转控制设计摘要直流电动机是⼈类最早发明和应⽤的⼀种电机直流电动机是将直流电转换成机械能的⽽带动⽣产机械运转的电器设备。
与交流电动机相⽐,直流机因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展,但是它具有良好的起动、制动性能,因此在速度调节要求较要、正反转和起动频繁或多个单元同步协调运转的⽣产机械上,仍⼴泛采⽤直流电动机拖动,在⼯业领域直流电动机仍占有⼀席之地。
本⽂介绍了基于H桥驱动的直流电机正反转控制系统,系统采⽤继电器搭建H桥驱动电路,驱动信号由红外遥控接收器提供。
关键词:电机正反转继电器H桥⽬录第1章绪论 (3)1.1选题⽬的与意义 (3)1.1.1国外研究现状 (3)1.1.2 直流电动机控制的发展历史 (3)1.1.3直流电动机控制的研究现状 (5)1.2 本课题主要研究容及意义 (5)第⼆章直流电机的⼯作原理 (6)2.1 直流电动机的结构 (8)2.1.1 定⼦ (8)2.1.2 转⼦ (9)2.2 电机正反转控制电路原理 (9)第三章直流电机正反转电路设计 (12)3.1 继电器选型 (12)3.2 继电器H桥驱动电路 (14)第1章绪论1.1选题⽬的与意义在电⽓时代的今天,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。
⽆论是在⼯农业⽣产、交通运输、国防、航空航天、医疗卫⽣、商务与办公设备中,还是在⽇常⽣活中的家⽤电器中,都⼤量地使⽤着各种各样的电动机。
以前电动机⼤多使⽤继电器实现双向转动以及由模拟电路组成的控制柜进⾏控制,现在普遍使⽤单⽚机控制H桥驱动电路实现电机正反转取代模拟电路作为电机控制器。
当前电机控制器的发展⽅向越来越趋于多样化和复杂化,现有的专⽤集成电路未必能满⾜苛刻的新产品开发要求,为此可考虑开发电机的新型单⽚机控制器。
1.1.1国外研究现状电动机的控制技术的发展得⼒于微电⼦技术、电⼒电⼦技术、传感器技术、永磁材料技术、电动控制技术、微机应⽤技术的最新发展成果。
当今,自动化控制系统已经在各行各业得到了广泛的应用和发展,而直流驱动控制作为电气传动的主流在现代化生产中起着主要作用。
长期以来,直流电机因其转速调节比较灵活,方法简单,易于大范围平滑调速,控制性能好等特点,一直在传动领域占有统治地位。
它广泛应用于数控机床、工业机器人等工厂化设备中。
随着现代化生产规模的不断扩大,各个行业对直流电机的需求愈益增大,并对其性能提出了更高的要求。
为此,研究并制造高性能、高可靠性的直流电机控制系统有着十分重要的现实意义。
本设计通过PWM方式控制直流电机调速,采用了C语言来控制单片机产生PWM 信号,将信号输入L298N芯片驱动电机,通过改变输入电压的占空比,从而实现直流电机速度的控制。
论文针对所设计的控制方案对控制系统的软、硬件设计作了详细论述。
硬件部分先作了整体设计,然后介绍了以AT89S51单片机为核心的硬件构成,对调速电路、检测电路、显示电路等作了详细阐述;软件部分采用模块化设计思想,论述了软件的设计思想和方法;实现了对直流电机的快速启动和停止,电机转速的设置、调控和显示功能。
利用AT89S51芯片进行低成本直流电动机控制系统的设计,能够简化系统构成、降低系统成本、增强系统性能、满足更多应用场合的需要。
关键词:单片机;PWM;直流电机;转速控制1 / 44Nowadays, automatic control system has been widely used and greatly developed in all walks of life. As the dominant part of electric drive, direct current (DC) control plays an important role in modern production. For a long time, DC motors hold a dominant position in transmission field with the characteristics of more flexible and simple speed adjustment, smoothly timing in a large scale, and good control performance. DC motors are widely used in factory equipment of numerical control machine, industrial robot, etc. With the constant expansion of modern production, the demand for DC motors is increased and a higher request is put forward. Thus, it is of great practical significance to research and make a high performance and reliability DC motor control system.The design controls DC motors speed regulation through the method of PWM, uses C language to control the microcontroller and then generates PWM signals. It is to input the signals into L298N drive chip, by using the control method of changing the duty ratio of the input voltage, and then make the DC motor speed control come true.The paper makes a detailed discussion on software and hardware of controlling system on the basis of the designed control system. After a dissertation on the whole design of, hardware structure with AT89S51 microcontroller as the core is introduced, and then speed control circuit, detection circuit and display circuit are expounded. In the part of software, module idea is adopted, the design idea and method is discussed and setting, start, stop, controlling and display functions of the DC electrical motor rotation parameters are achieved. The design of using AT89S51 chip to do low cost DC electrical motor control system can simplify system structure, reduce system cost, enhance system performance and meet more application needs.Key words:microcontroller; PWM; DC electrical motor; speed control1 / 44目录引言 (1)1 总体方案设计 (1)1.1任务要求 (1)1.2 方案论证 (1)1.2.1电机调速控制模块的选择方案 (1)1.2.2电机测速模块的选择方案 (2)1.2.3电机转速显示模块的选择方案 (2)1.2.4控制器的选择方案 (3)1.3 总体方案选择 (3)2 硬件电路的设计 (4)2.1 AT89S51单片机最小系统电路 (4)2.1.1AT89S51单片机芯片简介 (4)2.1.2AT89S51的管脚排列 (4)2.1.3晶振电路 (5)2.1.4复位电路 (5)2.2 转速检测电路 (6)2.2.1霍尔元件3144简介 (7)2.2.2霍尔元件的使用注意事项 (7)2.2.3霍尔元件3144的电路设计 (7)2.3 数码管显示电路 (8)2.3.1数码管简介 (8)2 / 442.3.3数码管显示电路设计 (9)2.4 单片机ISP下载电路 (9)2.5 电机驱动电路 (10)2.5.1L298N芯片简介 (10)2.5.2驱动电路设计 (11)2.5.3保护电路设计 (12)3 电机调速设计 (12)3.1 PWM控制技术 (12)3.1.1PWM简介 (12)3.1.2PWM优点 (13)3.2 电机调速控制 (13)3.2.1调速原理 (13)3.2.2实现方法 (14)4 系统软件设计 (14)4.1 程序设计流程图 (14)4.2 单片机片内定时计数器介绍 (15)4.2.1定时计数器的结构 (15)4.2.2定时计数器的工作寄存器TMOD和TCON (15)4.3 片内中断系统简介 (16)4.3.1中断的概念 (16)4.3.2中断控制寄存器IE、IP (17)4.4 数码管显示程序的设计 (18)3 / 444.4.2转速显示实时更新的程序设计 (19)4.5 直流电机启动、停止程序的设计 (20)4.6 电机自动调速程序设计 (21)5 系统调试与数据测试 (23)5.1 系统调试 (23)5.1.1元件焊接与整板测试 (23)5.1.2系统软件调试 (24)5.2 系统实验 (24)5.2.1测试方法 (24)5.2.2测试结果分析 (24)6 结论 (25)谢辞 (26)参考文献 (27)附录 (28)附录一:系统原理图 (28)附录二:系统PCB (28)附录三:程序清单 (29)4 / 445 / 44引言直流电机的定义:将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。
PLC控制电机正反转(毕业论文)继续教育学院毕业设计(论文)题目:星三启动可逆运行电动机的PLC控制系统的设计院、系(站):渭南工业学校函授站学科专业:机电一体化技术学生:韦坤学号:1070212200033指导老师:刘碧波2012年12月摘要可编程控制器(PLC)是以微处理器为核心,将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的崭新的工业自动控制装置。
目前PLC已基本替代了传统的继电器控制而广泛应用于工业控制的各个领域,PLC已跃居工业自动化三大支柱的首位。
生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动,这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。
由电机原理可知,改变电动机三相电源的相序,就能改变电动机的转向。
按下正转启动按钮SB1,电动机正转运行,且KM1,KMY接通。
2s后KMY断开,KM 接通,即完成正转启动。
按下停止按钮SB2,电动机停止运行。
按下反转启动按钮SB3,电动机反转运行,且KM2,KMY接通。
2s后KMY断开,KM 接通,即完成反转启动。
目录第一章PLC概述 (1)1.1 PLC的产生 (1)1.2 PLC的定义 (1)1.3 PLC的特点及应用 (2)1.4 PLC的基本结构 (4)第二章三相异步电动机控制设计 (7)2.1 电动机可逆运行控制电路 (7)2.2 启动时就星型接法30秒后转为三角形运行直到停止反之亦然 (9)2.3. 三相异步电动机正反转PLC控制的梯形图、指令表 (12)2.4 三相异步电动机正反转PLC控制的工作原理 (13)2.5 指令的介绍 (14)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)第一章PLC概述1.1 PLC的产生1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出了世界上第一台可编程序控制器,并应用于通用汽车公司的生产线上。
当时叫可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller),目的是用来取代继电器,以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。
《控制电机》论文直流伺服电机的原理及应用学生姓名: 3333任课教师:33333学生学号: 3333331专业:电气工程及其自动化2014 年5月直流伺服电机的原理及应用---33333333333333引言在上个世纪,工人师傅们花去了大量的时间和精力来手动来完成很多事情,比如线瓶灌装、系统温度控制等。
即使在早期工业时期,因为电机的不稳定性,好多工作还是人工完成。
自从出现了伺服系统,才改变了这种现状。
伺服电机的出现,明显的提高了产量,同时降低了生产成本。
伺服电动机又称执行电动机,在自动控制系统中,用作执行元件,把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
本文就伺服电机的特性,性能,具体应用及其国内外发展状况等方面做简要描述。
在编写过程中,本人主要依照这几年来所学电机方面的知识,并参考了大量与本设计有关的资料文献由于各种类型的伺服电动机原理大致相同或相似,本人主要以应用较为广泛的直流伺服电动机作为研究对象.主要研究直流伺服电机的结构、工作原理、主要特性以及应用。
尽管已经作了很大的努力,但由于水平实在有限,经验不足,难免存在一些错误和不妥之处,望老师批评指正一、伺服电机的工作原理伺服电机因其启动转矩大、运行范围广、无自转现象、快速响应等特性被广泛用于数字控制机床中。
外观如图1-1、1-2。
图1-1 伺服电机外观图1-2伺服电机外观伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。
伺服主要靠脉冲来定位,基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm 。
直流伺服电机分为有刷和无刷电机。
有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。
因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
伺服电机,可使控制速度,位置精度非常准确。
伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
控制电路图如图1-3。
伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W 三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
图1-3 伺服系统电路图分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
下面将对直流伺服电机着重介绍。
直流伺服电机,指使用直流电源得伺服电动机,实质上就是一台他励式直流电动机。
它包括定子、转子铁芯、电机转轴、伺服电机绕组换向器、伺服电机绕组、测速电机绕组、测速电机换向器,所述的转子铁芯由矽钢冲片叠压固定在电机转轴上构成。
直流电机分为传统型和低惯量型两大类。
图1-4 直流电机工作原理图1-5 直流电机工作原理直流伺服电机是梯形波,而交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。
但直流伺服比较简单、便宜。
此外,直流电机一般用在功率稍大的场合,其输出功率一般为1—600w,但有时也可以用在数千瓦的系统。
近几年,随着电子技术的高速发展,伺服电机也有了很大的发展,出现各种新型结构的伺服电机,比如:图1-6 盘型电枢伺服电机结构示意图图1-7 电磁式直流伺服电机的定子冲片二、伺服电机的主要特性直流伺服电机调速性能好。
所谓“调速性能”,是指电动机在一定负载的条件下,根据需要,人为地改变电动机的转速。
直流电动机可以在重负载条件下,实现均匀、平滑的无级调速,而且调速范围较宽。
起动力矩大。
可以均匀而经济地实现转速调节。
因此,凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械,例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等,都用直流电动机拖动。
2.1 直流伺服电机的控制方式他励式直流电动机,当励磁电压U 恒定,又负载转矩一定时,升高电枢电压Ua ,电机的转速随之增高;反之,电机的转速就降低;若电枢电压为0,则电机停转。
当电枢电压的极性改变后,电机的旋转方向随之改变。
因此,把电枢电压作为控制信号就可以实现对电动机的转速控制,这种控制方式成为电枢控制。
2.2运行特性直流伺服电机电枢控制工作原理图如图2-1所示:图2-1直流伺服电机电枢控制工作原理图 为了分析简便,假设磁路为不饱和,其电刷位于集合中性线。
这样,直流电动机点数回路的电压平衡方程式应为 a a a a U E I R =+ (1-1) 其中a R 为电枢回路的总电阻。
当磁通φ恒定时,则有 a t n e E C K n φ== (1-2)电动机的电磁转矩为 em t a t a T C I K I φ== (1-3)机械特性,在输入的电枢电压Ua保持不变时,电机的转速n随电磁转矩M 变化而变化的规律,称直流电机的机械特性。
直流电机的机械特性曲线如图2-1:K值大表示电磁转矩的变化引起电机转速的变化大,这种情况称直流电机的机械特性软;反之,斜率K值小,电机的机械特性硬。
在直流伺服系统中,总是希望电机的机械特性硬一些,这样,当带动的负载变化时,引起的电机转速变化小,有利于提高直流电机的速度稳定性和工件的加工精度。
功耗增大。
调节特性,直流电机在一定的电磁转矩M(或负载转矩)下电机的稳态转速n随电枢的控制电压Ua变化而变化的规律,被称为直流电机的调节特性。
直流电机的调节特性曲线如图2-2:斜率K反映了电机转速n随控制电压Ua的变化而变化快慢的关系,其值大小与负载大小无关,仅取决于电机本身的结构和技术参数。
动态特性,从原来的稳定状态到新的稳定状态,存在一个过渡过程,这就是直流电机的动态特性决定时间常数的主要因素有:惯性J的影响、电枢回路电阻Ra的影响、机械特性硬度的影响。
图2-2 机械特性曲线图2-3 调节特性曲线三、直流伺服电机的应用如图3-1所示,在本应用系统中,多个灌装头线与瓶因为他们沿着不断线。
每个灌装头必须匹配了一个瓶子,瓶子轨道,而它正朝着。
产品是作为配移动的喷嘴与瓶。
在本应用10个喷嘴安装在一辆马车是驱动滚珠丝杠机制。
在滚珠丝杠机制也称为丝杠。
当电动机转动轴滚珠丝杠,马车将沿着横向的长度滚珠丝杠轴。
因为伺服电机快速响应这一特性,因此这一运动将是顺利的,使每一个喷嘴可避免pense产品的瓶子没有油污。
伺服驱动系统采用了定位驱动器控制器的软件,能够准确的确定位置和速度信息,因而位置和速度被跟踪的输送线移动瓶。
主编码器跟踪瓶因为他们沿着输送线。
一种螺旋式进料系统也使用之前的地步瓶进入加油站。
螺旋导致具体数额的空间之间的规定,每瓶在进入加油站。
该瓶可装紧紧他们的做法螺旋,但他们通过螺旋其空间是完全相同,使脖子的瓶子将符合生育间隔的灌装喷嘴。
探测器还结合配药制度,以确保没有任何产品是免除从喷管一瓶,如果丢失或出现大空格之间瓶。
伺服驱动系统比较的立场瓶从主编码器的反馈信号,表明的立场,填补运输安装的滚珠丝杆。
伺服驱动器放大器将增加或减少的速度滚珠丝杠机制,使喷嘴将匹配的速度瓶到底。
3-1伺服控制线瓶灌装的应用四、个人总结通过学习这门课程,我学到了很多的东西,同时,我也发现了自己有很多不足的地方,之前看似简单、看似毫无知识点的地方,其实隐藏了很多的奥秘。
除了书上的东西没有学透之外,我们还要多多关注科技发展,由于课本的不及时性,有好多东西都是我们接触不到的。
所以我们还是要加强学习,不但要学习书上知识,还要尽可能的学一些科技前沿的知识,如果有可能的话,还可以关注一下国际科技上的比较新的成果。
以前不知道,看过才知道自己是多么鄙陋。
随着数控技术的迅速发展,伺服系统的作用与要求越显突出,伺服电动机的应用也越来越为广泛。
因为工业发展迅速,直流伺服电机已经不能满足我们的需求,针对直流电动机的缺陷,如果将其里外作相应的调整处理,即把电驱绕组装在定子、转子为永磁部分,由转子轴上的编码器测出磁极位置,就构成了永磁无刷电动机,同时随着矢量控制方法的实用化,使交流伺服系统具有良好的伺服特性,其宽调速范围、高稳速精度、快速动态响应及四象限运行等良好的技术性能,使其动、静态特性已完全可与直流伺服系统相媲美。
同时可实现弱磁高速控制,拓宽了系统的调速范围,适应了高性能伺服驱动的要求。
交流伺服系统由于控制原理的先进性,成本低、免维护,并且控制特性正在全面超越直流伺服系统,其势必将在绝大多数应用领域代替传统的直流伺服电机。
通过这篇论文,我已经能够大概的理清了伺服电机的内部结构、用途、分类、工作原理以及应用范围等等。
以后我会加强学习,争取能够学的更精更强。
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