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计算机控制课程设计报告(直流电机转速闭

环控制)

计算机控制技术课程设计

设计课题：班 级：报 告 人：指导教师：报告 直流电机转速闭环控制

倪 晓

完成日期： 20XX 年 9 月 22 日

李景峰，董勇，范涛，刘翰林：直流电机转速闭环控制 重庆大学本科学生《计算机控制技术基础》课程设计任务书

课程设计题目 直流电机转速闭环控制 学院 自动化学院 专业 自动化专业 年级 20XX 已知参数和设计要求 1）用单片机产生PWM方波调制直流电机以一定速率旋转，人为给一个速度漂移，霍尔元件测出速度并根据PID算法跟踪校正速度漂移。 2）要求用LED或LCD时实显示电机速度。 3）要求在10秒内PID算法纠正速率漂移。 实现方法 采用单片机教学实验系统实现 学生应完成的工作： 1）硬件设计：要求完成控制系统框图；绘制完整的控制系统电原理图；说明各功能模块的具体功能和参数；结合实验室现有的单片机

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教学实验系统进行系统组成，对整个系统的工作原理进行全面分析，论述其结构特点、工作原理、优、缺点和使用场合。分析和论述系统采用的主要单元的工作原理和特性。 2）软件设计：要求合理分配系统资源，完成直流电机转速闭环控制的程序设计。 3）对设计控制系统进行系统联调。 4）编写课程设计报告：按统一论文格式、统一报告纸和报告的各要素【封面、任务书、目录、摘要、序言、主要内容、总结、各组员心得体会、参考书及附录】进行编写，字数要求不少于4000字，要求设计报告论理正确，逻辑性强，文理通顺，层次分明，表达确切。 目前资料收集情况： 《计算机硬件技术基础实验教程》 黄勤等编著 重庆大学出版社 《单片微型计算机机与接口技术》 李群芳等编著 电子工业出版社 《计算机控制技术》王建华等编著 高等教育出版社 课程设计的工作计划： 20XX年9月19日熟悉设计任务和要求。 20XX年9月20日确定设计方案。 20XX年9月21日硬件调试。 20XX年9月22日软件及系统调试。 20XX年9月23日设计答辩。 任务下达日期 20XX年 9月 19 日 指导教师 完成日期 20XX年 9 月 24日 学 生 说明：1、学院、专业、年级均填全称，如：光电工程学院、测控技术、20XX。

2、本表除签名外均可采用计算机打印。本表不够，可另附页，但应在页脚添加页码。

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李景峰，董勇，范涛，刘翰林：直流电机转速闭环控制 摘要

在运动控制系统中，电机转速控制占有至关重要的作用，其控制算法和手段有很多，模拟PID控制是最早发展起来的控制策略之一，长期以来形成了典型的结构，并且参数整定方便，能够满足一般控制的要求，但于在模拟PID控 制系统中，参数一旦整定好后，在整个控制过程中都是固定不变的，而在实际

中，于现场的系统参数、温度等条件发生变化，使系统很难达到最佳的控制效果，因此采用模拟PID控制器难以获得满意的控制效果。随着计算机技术与智能控制理论的发展，数字PID技术渐渐发展起来，它不仅能够实现模拟PID所完成的控制任务，而且具备控制算法灵活、可靠性高等优点，应用面越来越广。

本设计以上面提到的数字PID为基本控制算法，以SST89EE554RC单片机为控制核心，产生占空比受数字PID算法控制的PWM脉冲实现对直流电机转速的控制。同时利用霍尔传感器将电机速度转换成脉冲频率反馈到单片机中，实现转速闭环控制，达到转速无静差调节的目的。在系统中采数码管和4×4键盘作为人机交互界面，启动后可以通过显示部件了解电机当前的转速。该系统控制简单，反应灵敏，具

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