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直流PWM微机控制电源硬件设计
利​用​P​W​M​技​术​,​通​过​单​片​机​的​控​制​调​节​,​即​通​过​键​盘​输​入​设​定​值​,​然​后​输​出​值​在​技​术​指​标​要​求​之​内​,​并​且​通​过​单​片​机​使​开​关​电​源​具​有​自​保​护​功​能​和​闭​环​调​节​功​能​。
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单片机控制的PWM直流电机调速系统的设计
论文编号:JD530 论文字数:19928,页数:51
本课题是对双闭环PWM直流调速系统的研究，主要实现对电动机的数字化控制。因此在设计中，对直流调速的原理，直流调速控制方式及调速特性，PWM基本原理及实现方式进行了全面阐述。
为实现系统的微机数字化控制，在设计中，采用了8051单片机作为整个控制系统的控制电路的核心部分，配以各种显示、驱动、测量对模块，实现对电动机转速参数的显示和测量；主电路由整流电路、滤波电路、即功率变换模块组成，控制电路以单片微机为核心,组成包括电流检测模块、转速检测模块、保护模块。在设计中，采用PWM调速方式，通过改变PWM的占空比从而改变电动机的电枢电压，进而实现对电动机的调速。为了提高控制系统的性能和可靠性，设计中，对电流环和转速环采用PID调节器。在软件实现中，本人采用位置式PID控制算法来实现对系统PID参数的整定，得到PID调节器的比例、积分、饱和积分修正系数、积分时间等参数，由于篇幅原因计算过程未列如本论文内容中，只是在最后程序中直接赋予各值。设计的整个控制系统，在硬件结构上采用了大量的集成电路模块，大大简化了硬件电路，提高了系统的稳定性和可靠性，使整个系统的性能得到提高。
关键词：8051单片机；& PWM；& 直流调速系统
The subject of double-loop DC PWM speed control system, the main motor of the digital control. Therefore the design of the DC converter principle DC converter control and speed characteristics, PWM basic principles and ways for a full explanation.
To achieve the computer digital control, in terms of design, used 8051 as a whole control system of the control circuit core, and with all that driving, Measurement of modules to achieve the parameters of the motor speed dis rectifier circuit by circuit, the filter circuit, that the power conversion module components, the control circuit for a microcomputer core consists of current detection module, speed detection module, protection module. In the design, using PWM speed control mode by changing the duty cycle of the PWM thus changing the motor armature voltage, thereby realizing the right motor speed control. In order to improve the control system performance and reliability, and design, the current loop and speed loop PID regulator. In software, I used location PID control algorithm to achieve the right system PID tuning parameters, PID controller is the ratio of integrals, integral saturation correction factor, the parameters such as integration time, Due to reasons of space calculation unmanifested as if this thesis, it is in the final process directly give the value. Design of the entire control system, the hardware structure using a large number of IC module greatly simplifies the hardware circuit, improve the system's stability and reliability of the whole system performance is improved.
Keywords ： 8051;& PWM;& DC converter system
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 目&&&& 录
1 概论......................................................................1
1.1 直流电机调速原理.........................................................1
1.2 直流电动机的调速性能指标.................................................2
1.2.1 调速系统的稳态指标.....................................................2
1.2.2 调速系统的动态指标.....................................................3
2 闭环控制直流调速系统整体方案设计...........................................4
2.1 直流电动机的PWM控制原理..................................................4
2.2 直流电动机可逆PWM系统....................................................5
2.2.1 可逆PWM系统的原理.....................................................5
2.2.2 用单片机实现受限单极性控制.............................................7
2.38051 单片机对电动机控制的支持.............................................8
2.3.1& MCS-51单片机的基本组成................................................8
2.3.2 存储器................................................................8
2.3.3 I/O 接口.............................................................9
2.4 单片机系统扩展及接口电路................................................10
2.4.1 EPROM的扩展..........................................................10
2.4.2 8051与ADC0809接口....................................................11
3 单片机控制PWM直流调速系统的硬件设计.......................................14
3.1系统方案介绍.............................................................14
3.2单片机控制PWM直流调速系统的电路设计......................................15
3.2.1主电路................................................................15
3.2.2驱动电路...............................................................16
3.2.3检测回路...............................................................21
3.2.4保护电路设计...........................................................23
3.3 显示模块的设计与实现....................................................24
3.4 参数计算与元器件选择....................................................24
4电流环和转速环的设计.......................................................27
4.1电流环的设计.............................................................27
4.2转速环的设计.............................................................27
5数字滤波与数字PID控制器设计................................................29
5.1数字滤波.................................................................29
5.2 PID控制原理.............................................................30
5.3位置式PID控制算法........................................................31
5.4增量式PID控制算法........................................................32
5.5数字PID控制器的参数及采样周期选择........................................33
5.5.1 PID参数选择...........................................................33
5.5.2采样周期的选择.........................................................33
6系统软件设计...............................................................35
结束语......................................................................38
致谢.......................................................................39
参考文献....................................................................40
附录 原理图及程序 ..........................................................41
单片机控制的PWM直流电机调速系统的设计......
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三相PWM升降压整流器的功率再生性能
Jun Kikuchi , Student Member, IEEE, and Thomas A. Lipo, Fellow, IEEE
Paper IPCSD 02C038, presented at the 2001 Industry Applications Society Annual Meeting, Chicago, IL, September 30COctober 5, and approved for pub-lication in the IEEE T RANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS by the Indus-trial Power Converter Committee of the IEEE Industry Applications Society.Manuscript submitted for review October 15, 2001 and released for publication June 11, 2002.
The authors are with the Department of Electrical and Computer Engi-neering, University of Wisconsin, Madison, WI
e-mail:kikuchi@cae.wisc. lipo@engr.wisc.edu .
Publisher Item Identifier 10.1109/TIA..
摘要：抽象概念---三相PWM升降压整流器的功率再生性能已被调查。这个转换器在考虑下有以下功能：
1 、两个电压的升压和降压；
（2）、双向动力处理；
（3）、大多数单位功率因素由正弦交流电流操作；
预期的优点有：
（1）、低电压的应用程序的适应性，例如：直接改造来代替二极管或可控硅整流器；
（2）、开关损耗降低逆变器负荷；
（3）、低次谐波控制逆变器负载输出电压；
（4）、落料时间效应缓解在逆变器中的负载；
（5）、一个中等水平的电压凹陷或膨胀补偿；
在这篇论文中，首先是一个循序渐进的功率级推导过程的描述，其次是，把Cuk-Cuk的实现作为一个例子，它的工作原理和调制方案可被描述，同时还描述了一个稳态和动态模型控制器设计，电路仿真和典型结果给出了硬件实验。通过这些程序，三相PWN升降压整流器的功率再生性能被再次证明。
关键词：升降压转换器，功率，脉冲宽度调至整流器。
主动整流器前端脉冲宽度调制（PWN）逆变器驱动已经增加衰减器，由于不断增长的力量优化的质量问题[1]，
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