基于单片机的无刷直流电机调速系统设计任务书（9-12人）
一、设计任务和要求
1．题目：基于单片机的无刷直流电机调速系统的设计。
2．要求
设计一个以AT89C51单片机为控制核心的无刷直流电机调速系统。系统包括速度设定、速度显示、速度测量、速度控制、正反转控制、声光报警等。主电路采用MOSFET三相逆变桥，换向电路可以采用电机专用芯片。已知无刷直流电动机额定数据为60W/24V，调速范围30～3000r/min，采用霍尔位置传感器。
3．内容
（1）完成系统理论与仿真分析
1）进行系统参数计算，完成转速、电流调节器的结构和参数设计；
2）利用Matlab/Simulink建立系统的仿真模型，对整个调速系统的动态性能（给定输入的跟随性能和负载与电网电压扰动下的抗扰性
能）进行仿真分析。
（2）完成系统电气原理图的设计（包括电路原理图设计、参数计算、元器件选型）
1）主电路的设计；
2）单片机控制电路的设计
a. 单片机基本系统；
b. A/D接口电路；
c. 编码器脉冲输入接口电路；
d. 开关量输入输出电路；
e. 电压、电流采样电路；
f．电源电路；
g. PWM控制输出通道及驱
动电路；h．给定输入通道（拨码开关、模拟旋钮和串行通信接口电路等）。
（3）PCB板的设计、制作与调试（根据时间选做）
（4）控制算法设计
1）电流控制器结构和参数设计；
2）转速控制器结构和参数设计；
3）采样周期选择；
4）控制算法和运算流程图。
（5）系统软件设计
a．系统初始化程序模块；
b．主程序模块；
c．编码脉冲—中断服务程序模块；
d．给定通道串行通信中断服务程序模块；
e．定时中断服务模块；
f．速度环采样和调节控制模块；
g．电流环采样和调节控制模块。
二、设计报告要求
1．写出设计说明书，内容和顺序如下：
（1）中文摘要
（2）英文摘要
（3）正文
1）设计题目和任务要求
2）整个系统的组成及其工作原理
3）详细阐述自己的具体设计内容，可以是
①电路原理图设计、参数计算、元器件选型方法
② PCB板的设计、制作与调试过程及结果分析
③系统软件设计
4）总结
（4）参考文献
（5）附录（较大的图，如系统整体电气原理图可以放在附录中）
2．要求文理通顺，总字数不少于5000 字，按规范要求书写、排版、装订成册。
