基于模糊控制的直流电机调速系统
毕业设计论文
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目录
摘要.............................................................................................................................. I A BSTRACT ..................................................................................................................... II 第一章绪论 . (1)
1.1论文的背景及意义 (1)
1.2国内外研究现状及发展展望 (1)
1.3本文研究的主要内容 (2)
第二章直流电机 (3)
2.1直流电机简介 (3)
2.2直流电机结构 (3)
2.2.1 定子 (4)
2.2.2 转子 (4)
2.3直流电机工作原理 (5)
2.4直流电机调速原理 (6)
第三章模糊控制概论 (8)
3.1模糊控制理论 (8)
3.2模糊控制与PID控制对比 (9)
3.3模糊控制原理 (11)
3.3.1 模糊控制的基本原理 (11)
3.3.2 模糊控制器设计方法 (11)
第四章MATLAB中模糊应用及仿真 (13)
4.1用MATLAB编辑模糊控制器 (13)
4.2结合本设计巧用MATLAB (13)
4.2.1 模糊推理的五个步骤 (13)
4.2.2 模糊逻辑工具箱的使用 (14)
4.3在MATLAB中用查询表法仿真 (18)
4.3.1 建立查询表法仿真模型 (18)
4.3.2 模型仿真输入输出信号对比 (19)
第五章软件算法设计 (20)
5.1模糊控制算法设计 (20)
5.1.1 选取模糊控制器 (20)
5.1.2 选取合适的模糊子集进行模糊化 (20)
5.1.3 建立模糊规则表 (22)
5.1.4 模糊推理 (23)
5.1.5 去模糊化 (24)
5.1.6 模糊控制表 (24)
5.2软件编程 (25)
5.2.1 核心模糊算法 (25)
5.2.2 霍尔元件测速 (26)
5.2.3 电机速度数码管显示 (26)
第六章硬件电路设计 (28)
6.1器件选型 (28)
6.1.1 主控芯片AT89C51 (28)
6.1.2 晶振电路与复位电路 (31)
6.1.3 L298N电机驱动模块 (33)
6.1.4 LED数码管显示电路 (34)
6.1.5 霍尔元件测速 (34)
6.2PROTUES硬件仿真 (35)
6.2.1 测速模块仿真 (35)
6.2.2 调速模块仿真 (36)
总结与展望 (39)
参考文献 (1)
致谢 (2)
附录A 外文文献及其译文 (3)
附录B：毕业设计任务书........................................................ 错误！未定义书签。
摘要
模糊控制是以模糊集合理论为基础的一种新兴的控制手段，它是模糊系统理论和模糊技术与自动控制技术相结合的产物，是一种更为智能和节能的控制方式。本设计为模糊速度控制器,传感器采集到速度后与设定速度比较，得到模糊控制所需的两个输入量。设计中对两个输入量模糊量化，并确定其隶属函数，建立模糊控制表，经单片机编程处理后得出结果，通过PWM控制电机进行加速。最后达到的效果是使速度较稳定的保持恒定。
该系统的应用表明,该控制精度对储层设计技术具有可靠稳定性，它已经达到更高的准确度,并能在短的工作时间确保过渡过程的温度的精确控制。首先介绍了该系统的整体构成,然后从硬件和软件两方面进行介绍。在硬件部分,描述了系统的总体结构和之间的关系,并进一步讲述方式内部结构和外部特征的新编程的筹码；在软件部分,解释了模糊控制理论,又说明了该系统的应用程序；第三,从模糊控制的实现方面说明了该系统的流程图；本文最后对该系统作出一个总结：该软件设计模式可分为子模式的主要程序和在模式的合适位置对设计软件进行备份。此外,它适用于很多方面的符号选择和处理程序的应用,可消除因未预知条件的变化而产生的影响。该系统能高精度地有效控制其它的参数指标，值得推广和应用。它不仅具有其它领域那样良好功能，而且具有更低的价格成本。关键词：模糊控制，隶属函数，单片机编程，模糊控制规则
Abstract
Fuzzy control is a sort of newly arisen control way based on fuzzy sets theory. It’s one result of fuzzy system theory and fuzzy technique and automatic control t echnique combined together. It’s a sort of control way much more intelligent and saving. This design is a fuzzy controller of speed. Comparing the speed collected transducer with the set speed will give us two input variables. Then fuzzificate the two input variables in the design and ascertain their membership functions, afterwards, establish the fuzzy controlling graph. Next, get the result through the programming process by single chip and PWM by controlling the faster through controlling the relay on the basis of the result. Thus, finally we could come to the effect that the speed could be kept constant steadily.
The application of this system indicates that the precision reservoir designed on this control technology has reliable stability. And it has attained higher accuracy, short working time in transitive course on the precision temperature control. In this thesis, I firstly introduced the whole component of this system, then the hardware and software. In the part of hardware, I depicted the relation between the whole structure and modes, and further tells the inner structure and outer character of new programming chip. As for the part of software, I explained the theory of the fuzzy control firstly, and then showed its application in this system. Thirdly, I illustrated the flow chart of this system in which the fuzzy control is implied. At the end of this thesis I draw a conclusion about this system：The software designed on mode could be divided into sub modes in the main program. And on the suitable position of modes, was set software trap to redundancy design. In addition, it applies many ways in the program of symbol selection and processing to eliminate the effect of random shock. This system can also control others' parameter quota with high accuracy. It deserves being spread and applied Furthermore, it not only has good function as the other's country but also has lower price.
Key Words: fuzzy control membership function singlechip programme fuzzy control rules
第一章绪论
1.1 论文的背景及意义
电动机作为最主要的机电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域和人们的日常生活。无论是在工农业生产，交通运输，国防，航空航天，医疗卫生，商务和办公设备中，还是在日常生活的家用电器和消费电子产品（如电冰箱，空调，DVD等）中，都大量使用着各种各样的电动机。据资料显示，在所有动力资源中，百分之九十以上来自电动机。同样，我国生产的电能中有百分之六十是用于电动机的。电动机与人的生活息息相关，密不可分。
直流电机是最常见和成本最低的小型电机，并且广泛用于各种应用。无刷直流电机宣称能提供更高可靠性以及更低噪声和成本，然而到目前为止，它却只能在磁盘或计算机风扇等少数量产应用中取代传统直流电机。在某些应用里，无刷直流电机有多项优点胜过传统电刷电机，例如它以电子组件和传感器取代电刷，不但延长电机寿命和减少维护成本，而且也没有电刷产生的噪音。直流电机的特性使它成为调速系统最容易使用的电机。
电气时代，电动机的调速控制一般采用模拟法，对电动机的简单控制应用比较多。简单控制是指对电动机进行启动，制动，正反转控制和顺序控制。这类控制可通过继电器，可编程控制器和开关元件来实现。还有一类控制叫复杂控制，是指对电动机的转速，转角，转矩，电压，电流，功率等物理量进行控制。
模糊控制技术是以模糊数学为基础发展起来的一种新的控制技术。模糊控制方式是一种非线性控制方式，对无法取得数学模型或数学模型相当粗糙的系统可以取得令人满意的控制效果。直流电动机转速控制是一种非线性的时变的复杂过程，转速直接影响着工件的机器质量。本文讨论了利用模糊控制技术设计的单片机模糊速度控制系统，实验表明该系统比传统的PID速度控制系统精度高、速度快。
1.2 国内外研究现状及发展展望
由于直流电动机具有极好的运动性能和控制特性，尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易，但是长期以来，直流调速系统一
直占据垄断地位。当然，近年来，随着计算机技术、电力电子技术和控制技术的发展，交流调速系统发展快，在许多场合正逐渐取代直流调速系统。但是就目前来看，直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式。在我国许多工业部门，如轧钢、矿山采掘、海洋钻探、金属加工、纺织、造纸以及高层建筑等需要高性能可控电力拖动场合，仍然广泛采用直流调速系统。而且，直流调速系统在理论和实践上都比较成熟，从控制技术角度来看，它又是交流调速系统的基础。因此加强对直流调速系统的发展有利于更进一步发展交流调速系统，促进调速系统的进一步完善。
在我国，模糊控制的理论研究水平相对较高，而应用技术水平却相对落后，特别是在工业过程控制领域，普遍采用简单的模糊控制方法查表法或公式法实现模糊控制，虽然其控制精度不高，但简单实用性很高。
本文推出一种通用的模糊控制器，其模糊控制用查表法实现，从而改善控制性能，只要根据对象给出系统输入、输出量的隶属函数及控制规则，再加上少量的外围电路就可构成一个模糊控制系统。
1.3 本文研究的主要内容
1、了解了直流电动机的重要意义，明确了模糊控制的发展现状，知道了基于模糊控制的直流电机调速系统的发展展望；
2、对直流电机和模糊控制的工作原理做了简单介绍。
3、详细研究基于模糊控制的直流电机调速系统的可行性，并且具体分析调速系统的优缺点，软硬件的仿真验证，发现系统的明显优点。
4、根据调速系统的功能，完成系统的软件仿真和硬件设计，绘制电路图，并最终完成实物系统；
5、重点完成matlab系统级仿真，仿真出相应数据输出。
6、有效率的完成硬件选材和制作；
7、对本次设计做总结，写出设计的心得体会。
第二章直流电机
2.1 直流电机简介
将直流电能转换为机械能的转动装置。电动机定子提供磁场，直流电源向转子的绕组提供电流，换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。根据是否是否配置有常用的电刷-换向器可以将直流电动机分为两类，包括有刷直流电动机和无刷直流电动机。
图1-1有刷直流电动机图1-2无刷直流电动机无刷直流电机是近几年来随着微处理器技术的发展和高开关频率低功耗新型电力电子器件的应用，以及控制方法的优化和低成本、高磁能级的永磁材料的出现而发展起来的一种新型直流电动机。
无刷直流电机既保持了传统直流电机良好的调速性能又具有无滑动接触和换向火花、可靠性高、使用寿命长及噪声低等优点，因而在航空航天、数控机床、机器人、电动汽车、计算机外围设备和家用电器等方面都获得了广泛应用。
按照供电方式的不同，无刷直流电机又可以分为两类：方波无刷直流电动机，其反电势波形和供电电流波形都是矩形波，又称为矩形波永磁同步电动机；正弦波无刷直流电动机，其反电势波形和供电电流波形均为正弦波。
2.2 直流电机结构
直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转
轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。
2.2.1定子
（1）主磁极
主磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极铁心和励磁绕组两部分组成。
铁心一般用0.5mm～1.5mm厚的硅钢板冲片叠压铆紧而成，分为极身和极靴两部分，上面套励磁绕组的部分称为极身，下面扩宽的部分称为极靴，极靴宽于极身，既可以调整气隙中磁场的分布，又便于固定励磁绕组。励磁绕组用绝缘铜线绕制而成，套在主磁极铁心上。整个主磁极用螺钉固定在机座上，（2）换向极
换向极的作用是改善换向，减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换向火花，一般装在两个相邻主磁极之间，由换向极铁心和换向极绕组组成。换向极绕组用绝缘导线绕制而成，套在换向极铁心上，换向极的数目与主磁极相等。
（3）机座
电机定子的外壳称为机座。机座的作用有两个：
一、是用来固定主磁极、换向极和端盖，并起整个电机的支撑和固定作用；
二、是机座本身也是磁路的一部分，借以构成磁极之间磁的通路，磁通通过的部分称为磁轭。为保证机座具有足够的机械强度和良好的导磁性能，一般为铸钢件或由钢板焊接而成。
（4）电刷装置
电刷装置是用来引入或引出直流电压和直流电流的。电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成。电刷放在刷握内，用弹簧压紧，使电刷与换向器之间有良好的滑动接触，刷握固定在刷杆上，刷杆装在圆环形的刷杆座上，相互之间必须绝缘。刷杆座装在端盖或轴承内盖上，圆周位置可以调整，调好以后加以固定。
2.2.2转子
（1）电枢铁心
电枢铁心是主磁路的主要部分，同时用以嵌放电枢绕组。
一般电枢铁心采用由0.5mm厚的硅钢片冲制而成的冲片叠压而成，以降低
电机运行时电枢铁心中产生的涡流损耗和磁滞损耗。叠成的铁心固定在转轴或转子支架上。铁心的外圆开有电枢槽，槽内嵌放电枢绕组。
（2）电枢绕组
电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量变换的关键部件，所以叫电枢。它是由许多线圈（以下称元件）按一定规律连接而成，线圈采用高强度漆包线或玻璃丝包扁铜线绕成，不同线圈的线圈边分上下两层嵌放在电枢槽中，线圈与铁心之间以及上、下两层线圈边之间都必须妥善绝缘。为防止离心力将线圈边甩出槽外，槽口用槽楔固定。线圈伸出槽外的端接部分用热固性无纬玻璃带进行绑扎。
（3）换向器
在直流电动机中，换向器配以电刷，能将外加直流电源转换为电枢线圈中的交变电流，使电磁转矩的方向恒定不变；在直流发电机中，换向器配以电刷，能将电枢线圈中感应产生的交变电动势转换为正、负电刷上引出的直流电动势。换向器是由许多换向片组成的圆柱体，换向片之间用云母片绝缘。
（4）转轴
转轴起转子旋转的支撑作用，需有一定的机械强度和刚度，一般用圆钢加工而成。
2.3 直流电机工作原理
图1-3 直流电动机模型
图是一个最简单的直流电动机模型。在一对静止的磁极N和S之间，装设一个可以绕Z-Z'轴而转动的圆柱形铁芯，在它上面装有矩形的线圈abcd。这个转动的部分通常叫做电枢。线圈的两端a和d分别接到叫做换向片的两个半圆形铜环1和2上。换向片1和2之间是彼此绝缘的，它们和电枢装在同一根轴上，
可随电枢一起转动。A和B是两个固定不动的碳质电刷，它们和换向片之间是滑动接触的。来自直流电源的电流就是通过电刷和换向片流到电枢的线圈里。
图1-4换向器在直流电机中的作用
当电刷A和B分别与直流电源的正极和负极接通时，电流从电刷A流入，而从电刷B流出。这时线圈中的电流方向是从a流向b，再从c流向d。我们知道，载流导体在磁场中要受到电磁力，其方向由左手定则来决定。当电枢在图7-5（a）所示的位置时，线圈ab边的电流从a流向b，用+表示，cd边的电流从c流向d，用⊙表示。根据左手定则可以判断出，ab边受力的方向是从右向左，而cd边受力的方向是从左向右。这样，在电枢上就产生了反时针方向的转矩，因此电枢就将沿着反时针方向转动起来。
当电枢转到使线圈的ab边从N极下面进入S极，而cd边从S极下面进入N 极时，与线圈a端联接的换向片1跟电刷B接触，而与线圈d端联接的换向片2跟电刷A接触，如图7-5（b）所示。这样，线圈内的电流方向变为从d流向c，再从b流向a，从而保持在N极下面的导体中的电流方向不变。因此转矩的方向也不改变，电枢仍然按照原来的反时针方向继续旋转。由此可以看出，换向片和电刷在直流电机中起着改换电枢线圈中电流方向的作用。
2.4直流电机调速原理
由直流电机的速度公式n=(Ua-IaRa)/CaΦ,其中n是电机转速，Ua是电枢电压，Ia是电枢电流，Ra是电枢回路总电阻，Ce是电极常数，Φ是电机的励磁磁
通。对于极对数是p，匝数是n，电枢支路数为a的电机来说Ca是常数。
由上式可得，直流电动机的转速控制方法可分为两类：调节励磁磁通的励磁控制方法和调节电枢电压的电枢控制方法。其中励磁控制方法在低速时受磁极饱和的限制，在高速时受换向火花和换向器结构强度的限制，并且励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以这种控制方法用得很少。现在，大多数应用场合都使用电枢控制方法。
对电动机的驱动离不开半导体功率器件。在对直流电动机电枢电压的控制和驱动中，对半导体器件的使用上又可分为两种方式：线性放大驱动方式和开关驱动方式。
线性放大驱动方式是使半导体功率器件工作在线性区。这种方式的优点是：控制原理简单，输出波动小，线性好，对邻近电路干扰小；但是功率器件在线性区工作时由于产生热量会消耗大部分电功率，效率和散热问题严重，因此这种方式只用于微小功率直流电动机的驱动。绝大多数直流电动机采用开关驱动方式。开关驱动方式是使半导体器件工作在开关状态，通过脉宽调制PWM来控制电动机电枢电压，实现调速。
在PWM调速时，占空比α是一个重要参数。以下3种方法都可以改变占空比的值。
（1）定宽调频法这种方法是保持t1不变，只改变t2，这样使周期T（或频率）也随之改变。
（2）调频调宽法这种方法是保持t2不变，只改变t1，这样使周期T（或频率）也随之改变。
（3）定频调宽法这种方法是使周期T（或频率）保持不变，而同时改变t1和t2。
前两种方法由于在调速时改变了控制脉冲的周期（或频率），当控制脉冲的频率与系统的固有频率接近时，将会引起振荡，因此这两种方法用得很少。目前，在直流电动机的控制中，主要使用定频调宽法。
第三章模糊控制概论
利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法。在传统的控制领域里，控制系统动态模式的精确与否是影响控制优劣的最主要关键，系统动态的信息越详细，则越能达到精确控制的目的。然而，对于复杂的系统，由于变量太多，往往难以正确的描述系统的动态，于是工程师便利用各种方法来简化系统动态，以达成控制的目的，但却不尽理想。换言之，传统的控制理论对于明确系统有强而有力的控制能力，但对于过于复杂或难以精确描述的系统，则显得无能为力了。因此便尝试着以模糊数学来处理这些控制问题。
3.1 模糊控制理论
所谓模糊控制，是指在控制方法上应用模糊集理论、模糊语言变量及模糊逻辑推理来模拟人的模糊思维方法，用计算机实现与操作者相同的控制。其中“模糊”是指知识、概念上的模糊性。虽然模糊控制算法是通过模糊语言描述的，但它所完成的却是一项完全确定的工作。为实现模糊控制，需要设计模糊控制器，以实现语言控制。
模糊控制器结构包括以下3个方面：
（1）精确量的模糊化，把语言变量的语言值化为某适当论域上的模糊子集；
（2）模糊控制算法的设计，通过一组模糊条件语句构成模糊控制规则，并计算模糊控制规则决定的模糊关系；
（3）输出信息的模糊判决，并完成模糊量到精确量的转换。
模糊控制以模糊数学理论、模糊语言形式为理论基础，是一种基于模糊规则的控制系统，这些模糊控制规则是直接从专家经验或现场操作者的经验中进行归纳、优化得出来的，是一种蕴涵着人类智能、推理和决策的控制方式。经典数学以特征函数讨论问题，而模糊数学以隶属函数讨论问题。系统精确数学模型的建立，其实质是应用一定的数学处理手段，基于待辨识系统的大量测量数据，找出体现系统输入与输出之间的内在联系，并通过一定的数学表达式加以描述。建立系统模糊模型的基本思想也是这样，只是将采集到的精确量量测数据进行模糊化处理，转化成通过隶属度和模糊子集表达的模糊量，也就是说，将原通过精确量数据描述系统输入输出之间的内在联系（精确数学模型），转化成一种相应的由
条件语句IF（输入语言变量模糊子集）、THEN（输出语言变量模糊子集）表达的模糊关系，这便是系统的模糊模型。
模糊控制具有以下特点：
（1）模糊控制是一种基于经验规则的控制，它直接采用语言控制规则，依据现场操作人员的控制经验或相关专家的知识，在设计中不需要建立被控对象的精确数学模型，因而使得控制机理和策略易于接受和理解，设计简单，便于应用。
（2）由于从工业过程的定性认识出发，比较容易建立语言控制规则，因而模糊控制对那些数学模型难以获取，动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用。
（3）基于模型的控制算法及系统设计方法，由于出发点和性能指标不同，容易导致较大差异。但一个系统语言控制规则却具有相对的独立性，利用这些控制规律间的模糊连接，容易找到折中的选择，使控制效果优于常规控制器；
（4）模糊控制是基于启发性知识及语言决策规则设计的，这有利于模拟人工控制的过程和方法，增强控制系统的适应能力，使之具有一定的智能水平；
（5）模糊控制系统的鲁棒性强，干扰和参数变化对控制效果影响大大减弱，尤其适合于非线性、时滞后系统的控制。一个缺乏精确数学模型的被控对象，很难用现有的控制理论来处理，但是人工智能对复杂现象的分析和判断能力是很强的，特别是有经验的操作人员，通过对系统的操作、控制，总是可以总结一套控制规则，应用模糊集合理论，把这些控制规则写成一串模糊条件语句，构成一个模糊模型，利用这个模型可以设计出比较理想的控制器。模糊控制是一种典型的智能控制方法，其最大的特点是将专家的经验和知识表示为语言控制规则，并应用这些语言控制规则去控制系统，这样它可不依赖于被控对象的精确数学模型，能够克服非线性因素的影响，对被控对象的参数变化具有较强的鲁棒性。它不用建立数学模型，根据实际系统的输入输出结果数据，参考现场操作人员的操作运行经验，就可对系统进行实时控制。
3.2 模糊控制与PID控制对比
PID控制具有结构简单、稳定性能好、可靠性高等优点，适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统，PID控制之中最关键的是PID 参数整定，传统方法是在获取对象数学模型的基础上，根据某一整定原则来确定参数。但在实际
《电力拖动技术课程设计》报告书 直流电动机调速设计 专业：电气自动化 学生姓名： 班级： 09电气自动化大专 指导老师： 提交日期： 2012 年 3 月
前言 在电机的发展史上，直流电动机有着光辉的历史和经历，皮克西、西门子、格拉姆、爱迪生、戈登等世界上著名的科学家都为直流电机的发展和生存作出了极其巨大的贡献，这些直流电机的鼻祖中尤其是以发明擅长的发明大王爱迪生却只对直流电机感兴趣，现而今直流电机仍然成为人类生存和发展极其重要的一部分，因而有必要说明对直流电机的研究很有必要。 早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。 直流电动机具有良好的起动、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工效率。
XXXX届毕业设计说明书 直流电机模糊控制系统的MATLAB／Simulink仿真研究 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名：XXX 指导教师：XXXX职称教授 职称 专业：XXXXXXXXXXXXX 班级：XXXXXXXXX 完成时间：20XX.X.X
摘要 在当今控制技术的发展当中，模糊控制技术的发展走在了前列，成为了当今世界上最先进的控制技术之一。模糊控制技术很好的将模糊数学理论应用于控制领域当中, 更加真切地模拟出了人脑的思维方式和判断能力, 以及对产品生产的过程进行筛选和对产品质量上的控制, 从而发展出了基于模糊控制技术的智能化的新技术，为当今控制技术的发展提供了广阔空间。 在本文当中，主要介绍了基于模糊控制理论的直流电机模糊控制系统的原理，以及直流电机模糊控制系统的优点和缺点，并通过使用MATLAB语言中SIMULINK 模块和模糊控制工具箱对直流电机模糊控制系统进行仿真，把控制直流电机调速的实际情况转换成模糊控制规则，再使用这些规则，对过程经过模糊推理和模糊决策所得到的控制量，从而实现在MATLAB语言中SIMULINK模块和模糊控制工具箱对直流电机模糊控制系统的建模与仿真。对仿真结果予以分析，对直流电机模糊控制系统的仿真进行总结。 关键词：MATLAB；SIMULINK；模糊控制；直流电机；电机调速
ABSTRACT Among today’s control technology development, one of the leading enterprises in the development of fuzzy control technology, fuzzy control technology has become one of the most advanced control technology in the world today, it will be a very good fuzzy control technology of fuzzy mathematics theory is applied in control field, the more realistically simulate the human brain’s way of thinking and judgment ability, as well as to the production process of screening and the control on the quality of product, which was developed based on fuzzy intelligent control technology of the new technology, for the development of modern control technology provides a broad expansion of space. in this article, mainly introduced the dc motor based on fuzzy control theory, the principle of fuzzy control system, as well as the advantages and disadvantages of the fuzzy control system for dc motor, and by using the SIMULINK module and the fuzzy control toolbox in MATLAB language for the calculation of the fuzzy control system of dc motor, the control of the actual situation of the dc motor speed control is converted into fuzzy control rules, and then use these rules, the process through fuzzy reasoning and fuzzy decision of control, thus to achieve the SIMULINK module and the fuzzy control toolbox in MATLAB language modeling and simulation of fuzzy control system of a dc motor. And the analysis to the results of simulation and simulation of fuzzy control system of dc motor. Keywordsmatlab；Simulink；fuzzy control；dc motor；motor speed control
毕业论文管理系统分析与设计 班级：信息管理与信息系统 1102 指导教师：黄立明 学号： 0811110206 姓名：高萍
毕业论文管理系统 摘要 (3) 一．毕业论文管理系统的系统调研及规划 (3) 1．1 项目系统的背景分析 (3) 1．2毕业论文信息管理的基本需求 (3) 1．3 毕业论文管理信息系统的项目进程 (4) 1．4 毕业论文信息管理系统的系统分析 (4) 1.4.1系统规划任务 (4) 1.4.2系统规划原则 (4) 1.4.3采用企业系统规划法对毕业论文管理系统进行系统规划 (5) 1.4.3.1 准备工作 (5) 1.4.3.2定义企业过程 (5) 1.4.3.3定义数据类 (6) 1.4.3.4绘制UC矩阵图 (7) 二．毕业论文管理系统的可行性分析 (8) 2.1.学院毕业论文管理概况 (8) 2.1.1毕业论文管理的目标与战略 (8) 2.2拟建的信息系统 (8) 2.2.1简要说明 (8) 2.2.2对组织的意义和影响 (9) 2.3经济可行性 (9) 2.4技术可行性 (9) 2.5社会可行性分析 (9) 2.6可行性分析结果 (10) 三．毕业论文管理系统的结构化分析建模 (10) 3.1组织结构分析 (10) 3.2业务流程分析 (11) 3.3数据流程分析 (11) 四．毕业论文管理系统的系统设计 (13) 4.1毕业论文管理系统业务主要包括 (13) 4.2毕业论文管理系统功能结构图 (13) 4.3代码设计 (14) 4.4，输入输出界面设计 (15) 4.4.1输入设计 (15) 4.4.2输出设计 (15) 4.5 数据库设计 (15) 4.5.1需求分析 (15) 4.5.2数据库文件设计 (16) 4.5.2数据库概念结构设计 (17) 五．毕业论文管理系统的系统实施 (18) 5.1 开发环境 (18) 5.2 调试与测试过程 (19)
中北大学 毕业设计开题报告学生姓名：周海芳学号：0906034202 学院、系：电子与计算机科学技术学院计算机科学与技术系 专业：计算机科学与技术 设计题目：个人博客系统的设计与实现指导教 师:元 2013年3月8日
毕业设计开题报告 1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 一、选题的依据及意义 进入二十一世纪，以Internet为核心的现代网络积水和通信技术已经得到了飞速的发展和广泛的应用，各种网络交流互动工具也应运而生。其中以论坛、博客、社区、空间最为受广大网民朋友的欢迎，也是目前为止发展的比较成熟的信息交流工具。在网络技术逐渐渗入社会生活各个层面的今天，传统的交流方式也面临着变革，而网络博客则是一个很重要的方向。基于Web技术的网络考试系统可以借助于遍布全球的Internet 进行，因此交流既可以是本地进行，也可以是异地进行，大大拓展了沟通与交流的灵活性。博客在现如今这个飞速发展的网络时代已经成为人们不可或缺的一部分[1]。 博客，又译为网络日志、部落格或部落阁等，是一种通常由个人管理、不定期贴新的文章的。博客它经常是由简短且经常更新的帖子构成，它可以发表有关个人构思，日记，或者诗歌，散文，小说等等。博客可以是你纯粹个人的想法和心得，包括你对时事新闻、国家大事的个人看法，或者你对一日三餐、服饰打扮的精心料理等，也可以是在基于某一主题的情况下或是在某一共同领域由一群人集体创作的容。写博客是为了把自己各种各样的想法在网上表达、释放出来,把一时的想法变成观点展示给大家。而浏览博客的用户,也可以对发表观点和看法的文章进行评论,博客就是这样一个平台。 博客最初的名称是Weblog，由web和log两个单词组成，按字面意思就为网络日记，后来喜欢新名词的人把这个词的发音故意改了一下，读成we blog，由此，blog这个词被创造出来。中文意思即网志或网络日志，不过，在中国大陆有人往往也将 Blog本身和 blogger（即博客作者）均音译为“博客”。“博客”有较深的涵义：“博”为“广博”；“客”不单是“blogger”更有“好客”之意。看Blog的人都是“客”。而在，则分别音译成“部落格”（或“部落阁”）及“部落客”，认为Blog本身有社群群组的意含在，借由Blog可以将网络上网友集结成一个大博客，成为另一个具有影响力的自由媒体[2]。 二、个人博客的发展现状
一、答辩委员会的老师们经常会提出的问题有： 1、你的毕业论文采用了哪些与本专业相关的研究方法？ 2、论文中的核心概念是什么？用你自己的话高度概括 3、你选题的缘由是什么？研究具有何种现实指导意义？ 4、论文中的核心概念怎样在你的文中体现？ 5、从反面的角度去思考：如果不按照你说的那样去做 结果又会怎样？ 6、论文的理论基础与主体框架存在何种关联？最主要的理论基础是什么？ 7、质性研究与访谈法、定性研究、定量研究、调查研究、实证研究的区别？ 8、经过你的研究 你认为结果会是怎样？有何正面或负面效果？ 9、你的论文基础何种研究视角？是管理学、教育学、心理学还是社会学视角？ 10、论文研究的对象是个体还是群体？是点的研究还是面的研究？ 11、研究的应然、实然、使然分别是什么？ 12、论文中的结论、建议或策略是否具有可行性和操作性？ 13、研究对象是否具有可比性？研究框架是否符合论文规范（而不是写书的逻辑 14、自己为什么选择这个课题？ 15、研究这个课题的意义和目的是什么？ 16、全文的基本框架、基本结构是如何安排的？ 17、全文的各部分之间逻辑关系如何？ 18、在研究本课题的过程中 发现了那些不同见解？对这些不同的意见 自己是怎样逐步认识的？又是如何处理的？ 19、论文虽未论及 但与其较密切相关的问题还有哪些？ 20、还有哪些问题自己还没有搞清楚 在论文中论述得不够透彻？ 21、写作论文时立论的主要依据是什么？ 22、论文和系统有哪些不足之处？ 23、论文有何创新之处? 二、答辩技巧学生首先要介绍一下论文的概要 这就是所谓"自述报告" 须强调一点的是"自述"而不是"自读" 这里重要的技巧是必须注意不能照本宣读 把报告变成了"读书" "照本宣读"是第一大忌 这一部分的内容可包括写作动机、缘由、研究方向、选题比较、研究范围、围绕这一论题的最新研究成果、自己在论文中的新见解、新的理解或新的突破 做到概括简要 言简意赅
单片机原理及应用课程设计报告设计题目： 学院： 专业： 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 年月日 目录
设计题目：PWM直流电机调速系统 本文设计的PWM直流电机调速系统，主要由51单片机、电源、H桥驱动电路、LED 液晶显示器、霍尔测速电路以及独立按键组成的电子产品。电源采用78系列芯片实现+5V、+15V对电机的调速采用PWM波方式，PWM是脉冲宽度调制，通过51单片机改变占空比实现。通过独立按键实现对电机的启停、调速、转向的人工控制，LED实现对测量数据（速度）的显示。电机转速利用霍尔传感器检测输出方波，通过51单片机对1秒内的方波脉冲个数进行计数，计算出电机的速度，实现了直流电机的反馈控制。 关键词：直流电机调速；定时中断；电动机；波形；LED显示器；51单片机 1 设计要求及主要技术指标： 基于MCS-51系列单片机AT89C52，设计一个单片机控制的直流电动机PWM调速控制装置。 设计要求 （1）在系统中扩展直流电动机控制驱动电路L298，驱动直流测速电动机。 （2）使用定时器产生可控的PWM波，通过按键改变PWM占空比，控制直流电动机的转速。 （3）设计一个4个按键的键盘。 K1:“启动/停止”。 K2：“正转/反转”。 K3：“加速”。 K4:“减速”。 （4）手动控制。在键盘上设置两个按键----直流电动机加速和直流电动机减速键。在
手动状态下，每按一次键，电动机的转速按照约定的速率改变。 （5）*测量并在LED显示器上显示电动机转速（rpm）. （6）实现数字PID调速功能。 主要技术指标 (1）参考L298说明书，在系统中扩展直流电动机控制驱动电路。 (2)使用定时器产生可控PWM波，定时时间建议为250us。 (3）编写键盘控制程序，实现转向控制，并通过调整PWM波占空比，实现调速； (4）参考Protuse仿真效果图：图（1） 图（1） 2 设计过程 本文设计的直流PWM调速系统采用的是调压调速。系统主电路采用大功率GTR为开关器件、H桥单极式电路为功率放大电路的结构。PWM调制部分是在单片机开发平台之上，运用汇编语言编程控制。由定时器来产生宽度可调的矩形波。通过调节波形的宽度来控制H电路中的GTR通断时间，以达到调节电机速度的目的。增加了系统的灵活性和精确性，使整个PWM脉冲的产生过程得到了大大的简化。 本设计以控制驱动电路L298为核心，L298是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。可驱动2个电机，OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输入控制电平，控制电机的正反转，ENA，ENB接控制使能端，控制电机的停转。 本设计以AT89C52单片机为核心，如下图（2），AT89C52是一个低电压，高性能 8位，片内含8k bytes的可反复擦写的只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（），器件采用的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。 图（2） 对直流电机转速的控制即可采用开环控制,也可采用闭环控制。与开环控制相比,速度控制闭环系统的机械特性有以下优越性：闭环系统的机械特性与开环系统机械特性相比,其性能大大提高;理想空载转速相同时,闭环系统的静差（额定负载时电机转速降落与理想空载转速之比）要小得多;当要求的静差率相同时, 闭环调速系统的调速范
本科毕业设计论文名称:个人博客系统考生姓名: 考生地市:滨州市 档案号: 联系地址:山东省滨州学院邮编:256600
个人博客系统 摘要 对个人而言,博客可以调动个人的积极性,充分发挥个人的创造性。近些年,国内博客开始迅猛发展起来,从最初的只有几千个使用者到现在的各式各样的博客,圈子。博客系统致力于为广大用户提供优质的互动交流平台,提高网站的知名度与访问量,从而获得为企业提供更多产品介绍及展示的机会,提升自己网站的价值。 论文首先论述了系统的开发背景与设计目标,并对系统开发所采用的技术进行相应的简单介绍。在系统分析中,对系统的模型进行简单分析,明确系统的操作流程,并对系统进行可行性分析,确定在目前的条件下,开发博客信息管理系统就是可行的。在需求分析结果的基础上,对系统的功能模块进行划分。接着对系统中的数据库进行模型设计,包括数据流图、实体联系图及数据表结构。在系统的设计与实现中,确定系统的开发思想以及开发环境,并对系统中的Java Bean与Servlet代码进行设计。最后给出了系统中模块的详细设计与实现,并对系统模块涉及到的关键源代码进行了详细的分析。 经过调试运行后表明,系统可以满足用户创建个人博客的各项要求。 关键字:博客,MVC,知识共享,信息管理系统
目录 第一章系统概述 (4) 1、1 概述 (4) 1、2系统的开发背景 (4) 1、3个人博客的发展现状 (4) 1、4课题研究的意义 (5) 1、5系统的开发目标 (5) 第二章系统分析 (6) 2、1系统需求分析 (6) 2、2、1注册博友 (7) 2、2、2 普通用户 (8) 2、3系统分析 (9) 2、4、1技术可行性 (10) 第三章开发环境的说明与安装 (11) 3、1开发语言的选择 (11) 3、1、1 JAVA简介 (11) 3、1、2 Web应用程序开发环境—JSP技术 (11) 3、2 数据库的选择 (12) 3、2、1 Web应用程序开发环境—SQLserver数据库 (12) 3、3开发工具的选择 (13) 第四章系统设计 (14) 4、1开发框架技术介绍 (14) 4、2数据库设计E-R图 (15) 4、3 功能模块介绍 (16) 4、3、1 博客注册登录管理模块 (16) 4、3、2 博客及文章检索查询模块 (16) 4、3、3博客页面显示模块 (17) 4、3、4 博客个人维护管理模块 (17) 4、4系统分析 (17) 4、4、1系统架构说明 (18) 4、4、2实现DAO 层 (19) 4、4、4 部署DAO 层 (20) 第五章数据库设计 (20) 5、1定义(数据词典) (20) 5、2主要表结构如下 (20) 第六章主要功能的实现 (21) 6、1 登录控制: (21) 6、2 用户登录 (22) 6、3注册用户 (23) 6、4 Ajax 读取txt格式数据 (27) 6、5 系统架构与数据库的连接 (28) 第七章系统评价 (29) 附:主要参考资料: (30)
毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：个人博客的设计与实现 系部：计算机工程系专业：学号： 学生：指导教师（含职称）：专业负责人： 1．设计（论文）的主要任务及目标 本课题的主要任务是： （1）数据库设计，经过系统分析，针对个人博客网站所要求的功能，进行数据建模。首先建立逻辑数据模型，然后建立物理数据模型。最后在数据库中建立了一系列的表。平台的实现也是围绕着数据库进行的。 （2）网站开发规范，确定了个人博客网站的框架，包括采用的页面风格和实现这个网站需要的页面。建立程序所在目录，针对要求的页面命名，（3）代码编写规范，首先确定出来系统的公共函数和公共变量等。写在公共文件中，比如数据库连接等功能模块。这样程序利于阅读和维护。 课题目标：能实现个模块的功能 1．访问者（学生）系统的主要功能： 用户的注册和登录，可实现动态拖放定制桌面等功能，可实现博客主题被搜索功能，转载，下载，评论，留言功能等（下载，转载，评论，留言需登录）。 2．博客主人(老师)系统的主要功能： 可以实现发表和删除博文，视频，图片等功能，可以上传文件，或课件。可以对访问者的留言进行回复或删除。博主还可以更改个人资料，更改密码。此外，博客主人可以对博客主页版面模块进行自由设计摆放，实现人机互动功能。博客主界面采用DIV+CSS布局使博客界面更加独具风格。 3.链接数据库设计： 可以实现用户名的注册，防止重名注册。 4.图片视频浏览功能： 此功能主要是教学视频的应用，学生可以在线观看或者下载自主学习。 5.展望功能： 实现师生在线沟通，问答，实时交流。实现访客和博主的互相关注功能。
2．设计（论文）的基本要求和内容 1.HTML语言的编写以及主要标签的使用。 2.CSS层叠样式表的语法规则，用来美化页面效果。 3.javascript脚本语言的语法规则，用来实现交互效果。 4.数据库的连接。 3．主要参考文献 [1] 马军. ASP网络编程从入门到精通［M］.北京:清华大学出版社.2006. [2] 刘振岩.基于.NET的Web程序设计[M],电子工业出版社，2006. [3] 谭晶晶. 基于ASP的个人博客系统设计与实现［J］.软件导刊,2013-05,第12卷第5期:82-84. [4] 李浩. PHP个人博客系统的设计与实现.科学之友［J］，2012-11：143-144. [5] 徐吟晖. 基于WEB开发的视频博客的设计与实现［D/OL］.复旦大学,2013-11-07. [6] 朱如龙. SQL Server数据库应用系统开发技术[M].北京机械工程出版社，2004-2-13. [7] 金雪云，汪文彬，陈文臣. https://www.doczj.com/doc/8815277440.html, 2.0简明教程[M]，清华大学出版社,2009-3. [8] 金雯岚. Ajax技术在博客系统中的应用[D].大连：大连海事大学，2008-6. [9] 朱珊虹，石庆民.基于DIV+CSS的个人博客网页设计应用研究[J].新乡学院信息工程学院,2011(04). [10] 朱印宏，邓艳照，DIV+CSS网站布局从入门到精通[M],石油工业出版社.2011-1-1 [11] 吴晓艳, 陈明明.基于.NET的校园博客系统的设计与实现[J].教育技术的创新、发展与服务——第五 届教育技术国际论坛论文集（下册）.2006-10-01 [12] 曾东，曾文权.Web开发技术-ASP[M].清华大学出版社，2007. 4．进度安排 注：一式4份，系部、指导教师各1份、学生2份：[毕业设计（论文）]及答辩评分表各一份
文献综述 无刷直流电动机： 时间轴： 1955年—无刷电机诞生 1978年—无刷电机进入实用阶段 20世纪—无传感器无刷电机研制成功 无刷电动机的诞生标志是1955年美国D．Harrison等人首次申请了用晶体管换相电路代替机械电刷的专利。而电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段，是在1978年的MAC经典无刷直流电动机及其驱动器的推出。之后，国际上对无刷直流电动机进行了深入的研究，先后研制成方波无刷电机和正弦波直流无刷电机。20多年以来，随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展，无刷电动机得到了长足的发展。无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电机，而是泛指具有有刷直流电动机外部特性的电子换相电机。 直流电动机以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用，但普通的直流电动机由于需要机械换相和电刷，可靠性差，需要经常维护；换相时产生电磁干扰，噪声大，影响了直流电动机在控制系统中的进一步应用。为了克服机械换相带来的缺点，以电子换相取代机械换相的无刷电机应运而生。1955年美国D．Harrison等人首次申请了用晶体管换相电路代替机械电刷的专利，标志着现代无刷电动机的诞生。而电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段，是在1978年的MAC经典无刷直流电动机及其驱动器的推出。之后，国际上对无刷直流电动机进行了深入的研究，先后研制成方波无刷电机和正弦波直流无刷电机。20多年以来，随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展，无刷电动机得到了长足的发展。无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电机，而是泛指具有有刷直流电动机外部特性的电子换相电机。 无刷直流电动机不仅保持了传统直流电动机良好的动、静态调速特性，且结构简单、运行可靠、易于控制。其应用从最初的军事工业，向航空航天、医疗、信息、家电以及工业自动化领域迅速发展。 在结构上，与有刷直流电动机不同，无刷直流电动机的定子绕组作为电枢，励磁绕组由永磁材料所取代。按照流入电枢绕组的电流波形的不同，直流无刷电动机可分为方波直流电动机（BLDCM）和正弦波直流电动机（PMSM），BLDCM用电子换相取代了原直流电动机的机械换相，由永磁材料做转子，省去了电刷；而PMSM则是用永磁材料取代同步电动机转子中的励磁绕组，省去了励磁绕组、滑环和电刷。在相同的条件下，驱动电路要获得方波比较容易，且控制简单，因而BLDCM的应用较PMSM要广泛的多。 无刷直流电动机一般由电子换相电路、转子位置检测电路和电动机本体三部分组成，电子换相电路一般由控制部分和驱动部分组成，而对转子位置的检测一般用位置传感器来完成。工作时，控制器根据位置传感器测得的电机转子位置有序的触发驱动电路中的各个功率管，进行有序换流，以驱动直流电动机。 由于位置传感器的使用有如下缺点： (1)增大电机尺寸； (2)传感器信号传输线太多，容易引起干扰；
电力拖动课程设计 题目：直流电机的PWM电流速度双闭环调速系统 姓名：强 学号：U201311856 班级：电气1303 指导老师：徐伟 课程评分：
日期：2016-07-10 目录 一、设计目标与技术参数 二、设计基本原理 （一）调速系统的总体设计 （二）桥式可逆PWM变换器的工作原理（三）双闭环调速系统的静特性分析（四）双闭环调速系统的稳态框图 （五）双闭环调速系统的硬件电路 （六）泵升电压限制 （七）主电路参数计算和元件选择 （八）调节器参数计算
三、仿真 （一）仿真原理（含建模及参数） （二）重要仿真结果（目的为验证设计参数的正确性） 四、结论 参考文献 附录1：调速系统总图 附录2：调速系统仿真图 一、设计目标与技术参数 直流电机的PWM电流速度双闭环调速系统的设计目标如下： 额定电压：U N=220V；额定电流：I N=136A；额定转速：n N：=1460r/min； 电枢回路总电阻：R=0.45Ω；电磁时间常数：T l=0.076s；机电时间常数：T m=0.161s； 电动势系数：C e=0.132V*min/r；转速过滤时间常数：T on=0.01s；转速反馈系数α=0.01 V*min/r； 允许电流过载倍数：λ=1.5；电流反馈系数：β=0.07V/A；
电流超调量：σi≤5%；转速超调量：σi≤10%；运算放大器：R0=4KΩ； 晶体管PWM功率放大器：工作频率：2KHz；工作方式：H型双极性。 PWM变换器的放大系数：K S=20。 二、设计基本原理 （一）调速系统的总体设计 在电力拖动控制系统的理论课学习中已经知道，采用PI调节的单个转速闭环直流调速系统可以保证系统稳定的前提下实现转速无静差。但是，如果对系统的动态性能要求较高，例如要求快速起制动，突加负载动态速降小等等，单闭环调速系统就难以满足需要。这主要是因为在单闭环调速系统中不能随心所欲的控制电流和转矩的动态过程。如图2-1所示。 图2-1 直流调速系统启动过程的电流和转速波形 用双闭环转速电流调节方法，虽然相对成本较高，但保证了系统的可靠性能，保证了对生产工艺的要求的满足，既保证了稳态后速度的稳定，同时也兼顾了启动时启动电流的动态过程。在启动过程的主要阶段，只有电流负反馈，没有转速负反馈，不让电流负反馈发挥主要作用，既能控制转速，实现转速无静差调节，又能控制电流使系统在充分利用电机过载能力的条件下获得最佳过渡过程，很好的满足了生产需求。 直流双闭环调速系统的结构图如图2-2所示，转速调节器与电流调节器串极联结，转速调节器的输出作为电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制PWM装置。其中脉宽调制变换器的作用是：用脉冲宽度调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速，达到设计要求。 直流PWM控制系统是直流脉宽调制式调速控制系统的简称，与晶闸管直流调速系统的区
基于模糊PID控制的直流电动机伺服 系统 课程：智能控制理论及其应用 姓名： 学号： 导师： 目录 第一章模糊PID控制简介....................................................................... 错误!未定义书签。 1.1传统PID ........................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2模糊PID ........................................................................................... 错误!未定义书签。第二章直流伺服电机简介 ...................................................................... 错误!未定义书签。 2.1电动机调速控制原理 ...................................................................... 错误!未定义书签。 2.2三环控制原理 .................................................................................. 错误!未定义书签。 2.3电动机模型的建立 .......................................................................... 错误!未定义书签。第三章模糊控制器设计 .......................................................................... 错误!未定义书签。 3.1模糊算法.......................................................................................... 错误!未定义书签。 3.2输入/输出隶属度函数的设计......................................................... 错误!未定义书签。 3.3模糊规则选取 .................................................................................. 错误!未定义书签。第四章simulink仿真................................................................................ 错误!未定义书签。 4.1simulink中模糊PID控制图 ............................................................. 错误!未定义书签。 4.2模糊PID与传统PID仿真比较 ....................................................... 错误!未定义书签。第五章结论分析 ...................................................................................... 错误!未定义书签。 5.1结论分析.......................................................................................... 错误!未定义书签。 5.2 仿真过程中遇到的问题 ................................................................. 错误!未定义书签。
个人博客管理系统论文 前言 博客（Blog）的全名应该是Web log，中文意思是“网络日志”，后来缩写为Blog，而博客(Blogger)就是写Blog的人。从理解上讲，博客是“一种表达个人思想、网络链接、内容，按照时间顺序排列，并且不断更新的出版方式”。简单的说博客是一类人，这类人习惯于在网上写日记。 博客（Blog）是继Email、BBS、IM之后出现的第四种网络交流方式，是网络时代的个人“读者文摘”，是以超级链接为武器的网络日记，是代表着新的生活方式和新的工作方式，更代表着新的学习方式。具体说来，博客（Blogger）这个概念解释为使用特定的软件，在网络上出版、发表和张贴个人文章的人。 简言之，Blog就是以网络作为载体，简易迅速便捷地发布自己的心得，及时有效轻松地与他人进行交流，再集丰富多彩的个性化展示于一体的综合性平台。 一个Blog其实就是一个网页，它通常是由简短且经常更新的帖子所构成，这些张贴的文章一般都是按照年份和日期倒序排列。Blog的内容和目的有很大的不同，从对其他网站的超级链接和评论，有关公司、个人构想到日记、照片、诗歌、散文，甚至科幻小说的发表或张贴都有。许多Blogs是个人心中所想之事情的发表，个别Blogs则是一群人基于某个特定主题或共同利益领域的集体创作。 随着Blog快速扩张，它的目的与最初的浏览网页心得已相去甚远。目前网络上数以千计的Bloggers发表和张贴Blog的目的有很大的差异。不过，由于沟通方式比电子邮件、讨论群组以及BBS和论坛更简单和容易，Blog已成为家庭、公司、部门和团队之间越来越盛行的沟通工具。 Blogger即指撰写Blog的人。Blogger在很多时候也被翻译成为“博客”一词，而撰写Blog这种行为，有时候也被翻译成“博客”。因而，中文“博客”一词，既可作为名词，分别指代两种意思Blog（网志）和Blogger（撰写网志的人），也可作为动词，意思为撰写网志这种行为，只是在不同的场合分别表示不同的意思罢了。 最早，是由Jorn Barger在1997年12月提出博客这个名称。但是在1998
合肥师范学院本科生毕业论文（设计）开题报告 （学生用表） 装 订 线
第l章主要叙述了无刷直流电机的发展趋势、无刷直流电机的控制技术、研究背景及意义。 第2章首先介绍了无刷直流电机的基本结构和工作原理，然后给出了常见的无刷直流电机的数学模型及其推导过程，在此基础上对无刷直流电机的稳态特性进行了详细分析。 第3章对本控制系统的总体结构和设计进行介绍。主要包括控制系统的整体方案，控制芯片，控制技术以及控制策略的选择。 第4章对控制系统的硬件电路进行设计，包括DSP最小系统、功率驱动电路、采样检测电路、保护电路等的设计，并对各个部分进行了详细的分析。 第5章以TI公司的CCS开发环境为开发工具，对整个控制系统的软件部分进行了设计。 第6章总结与展望，总结了本文的主要工作，展望了以后工作的研究方向。 五、可行性分析 此次研究是在指导老师的指导下搜集，查阅相关资料，确定能够通过应用DSP 芯片进行控制是最优方案，采用TI公司的TMS320F2812作为控制器。根据现在无刷直流电机的控制技术的发展水平和未来的发展趋势及可操作性进行分析，该课题能够顺利进行。 六、设计方案 6.1无刷直流电机的基本结构 无刷直流电机的设计思想来源于利用电子开关电路代替有刷直流电机的机械换向器。普通有刷直流电机由于电刷的换向作用，使得电枢磁场和主磁场的方向在电机运行的过程中始终保持相互垂直，这样能够产生最大的转矩，从而驱动电机不停地运转下去。无刷直流电机取消电刷实现了无机械接触换相，做成“倒装式直流电机"的结构，将电枢绕组和永磁磁钢分别放在定子和转子侧。无刷直流电机必须具有由控制电路、功率逆变桥和转子位置传感器共同组成的换相装置以实现电机速度和方向的控制[5]。因此，可以认为无刷直流电机是典型的机电一体化器件，其基本结构由电动机本体、驱动控制电路及转子位置传感器三部分组成，如图所示。 无刷直流电机的构成 6.2无刷直流电机的工作原理 普通直流电机的电枢在转子上，而定子产生固定不变的磁场。为了使直流电机旋转，需要通过换相器和电刷不断地改变电枢绕组中电流的方向，使两个磁场的方向始终保持相互垂直，从而产生恒定的转矩驱动电动机不断旋转[6]。 无刷直流电动机为了去掉电刷，将电枢放到定子上，而转子做成永磁体，这样的结构正好与普通直流电动机相反。然而即便是这样的改变仍然不够，因为直流电通入
一、总体设计概述 本设计基于8051单片机为主控芯片，霍尔元件为测速元件， L298N为直流伺服电机的驱动芯片，利用 PWM调速方式控制直流电机转动的速度，同时可通过矩 阵键盘控制电机的启动、加速、减速、反转、制动等操作，并由LCD显示速度的变化值。 二、直流电机调速原理 根据直流电动机根据励磁方式不同，分为自励和它励两种类型，其机械特性曲线有所不同。但是对于直流电动机的转速，总满足下式： 式中U——电压； Ra——励磁绕组本身的内阻； ——每极磁通（wb ）; Ce——电势常数； Ct——转矩常数。 由上式可知，直流电机的速度控制既可以采用电枢控制法也可以采用磁场控制法。磁场控制法控制磁通，其控制功率虽然较小，但是低速时受到磁场和磁极饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制，而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。 电枢控制法在励磁电压不变的情况下，把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转速。传统的改变电压方法是在电枢回路中串连一个电阻，通过调节电阻改变电枢电压，达到调速的目的，这种方法效率低，平滑度差，由于串联电阻上要消耗电功率，因而经济效益低，而且转速越慢，能耗越大。随着电力电子的发展，出现了许多新的电枢电压控制法。如：由交流电源供电，使用晶闸管整流器进行相控调压；脉宽调制（PWM）调压等。调压调速法具有平滑度高、能耗低、精度高等优点，在工业生产中广泛使用，其中PWM应用更广泛。脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开，并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短，即改变直流电机电枢上的电压的“占空比”来改变平均电． 压的大小，从而控制电动机的转速，因此，PWM又被称为“开关驱动装置”。如 果电机始终接通电源是，电机转速最大为Vmax，占空比为D=t1/t，则电机的平均转速：Vd=Vmax*D，可见只要改变占空比D，就可以调整电机的速度。平均转 速Vd与占空比的函数曲线近似为直线。 三、系统硬件设计
云南大学学报(自然科学版),2005,27(5A):299~303CN 53-1045/N I SSN 0258-7971 Jour nal of Yunnan Univer sity X 直流电动机调速系统模糊控制仿真 李媛媛,赵俊杰 (上海工程技术大学电子电气工程学院,上海 200065) 摘要:分别采用模糊控制和模糊-PI D 控制对直流电动机调速系统进行设计.软件平台采用MATLAB/Simulinik 仿真模块及模糊控制工具箱,通过对输出波形的比较,可以明显地看出模糊-P ID 控制在进行直流电动机调速时优于简单模糊控制和传统PI D 控制方法. 关键词:直流电动机;模糊-PID 控制;仿真 中图分类号:TP 273 文献标识码:A 文章编号:0258-7971(2005)5A-0299-05 近年来,针对模糊控制的研究非常活跃.由于其最大的特点是不需要对象的数学模型,并且能适用于非线性、时变的复杂对象以及多变量系统,而且它在控制过程中能采用多个评价指标,控制原则的改变也比较容易,因而模糊控制在许多领域都能发挥其特长. 本文针对直流电机调速系统的非线性和结构参数易变化等特点,设计了模糊控制器,建立了转速环为模糊控制器的双闭环调速系统.将MAT 2LAB 的Fuzzy Toolbox 中的模糊推理系统工具箱与Simulink 有机地结合起来,充分利用它们各自的优势,方便地实现了模糊控制系统(FCS)的计算机仿真.同时还采用模糊PID 控制策略进行直流电机的调速系统设计,它克服了简单模糊控制和传 统PID 控制的一些缺点,从而得出模糊PID 对系统进行控制优于一般模糊控制器控制方法. 2 S imulink 下直流调速系统仿真模型的实现 直流电动机的动态结构图如图1所示.本文以某晶闸管供电的双闭环直流调速系统为被控对象,整流装置采用三相桥式电路,基本数据如下: 直流电动:220V,136A,1460r/min,C e =0.132V #min/r;晶闸管装置放大系数:K s =40; 电枢回路总电阻:R =0.58;时间常数:T l =0.03s,T m =0.18s;电流反馈系数:B =0.05V/A; 转速反馈系数:A =0.007V #min/r;三相桥式电路的平均失控时间:T s =0.0017 s. 图1 双闭环调速系统的动态结构图 F ig.1The dynamic str ucture of speed-controlling system 收稿日期:2005-07-29 基金项目:上海工程技术大学校青年基金资助项目(E542(2005Q05)). 作者简介:李媛媛(1979- ),女,硕士,助教,主要从事汽车电子及其自动化方面的研究.