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直流运动控制系统实验平台的研究

作　者: 牟建学
导　师: 张开如
学　校: 山东科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 直流调速控制系统实验平台 DSP VB 数字化 PWM
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 26次
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内容摘要

近年来从事运动控制系统开发研究的科技人员越来越多,为了验证某个新的控制方案或者算法的有效性,往往需要花费大量的时间和精力来搭建一个实际的系统,不利于开发效率的提高。研究服务于教学内容,适合科研工作,开放程度高的教学实验平台十分有必要。根据直流运动控制系统的发展趋势,结合高等院校的教学实际情况,本文设计了一套直流运动控制系统教学和研究平台。论文采用主从式计算机控制系统结构,以DSP为核心控制器,以PC为上位机,研制一套控制对象为直流电动机实验平台。下位机控制系统完成对电动机的实时控制,并处理相应的辅助功能；上位机基于PC机设计的监控组态化软件负责整个控制系统的任务管理,参数调整,曲线显示等论文给出了下位机数字化控制系统的设计方案,详细介绍了功率模块、数据存储模块、信号检测模块、通信接口模块等功能模块的设计方法。上位机用VB设计了控制系统的框图模拟环境,完成直流调速系统双闭环控制结构的实验。通过串口通信,图像显示以及数据库等相关控件,设计了友好的人机交互界面。基于该实验平台,进行了转速、电流双闭环结构的直流PWM调速控制系统实验。试验结果表明该平台能满足日常的教学实验要求,能帮助学生更好的理解直流调速控制系统的构建组成。本实验平台具有开放性强、功能多样、人机界面良好等优点,具有广泛的实际应用价值。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-16
  1.1 课题的研究背景  11-12
  1.2 直流运动控制系统及其开放式实验平台的国内外研究现状  12-14
  1.3 论文的研究内容  14-15
  1.4 本章小结  15-16
2 直流电机控制理论基础  16-32
  2.1 直流调速系统的基本概念  16-19
  2.2 直流脉宽调速系统的理论基础  19-25
  2.3 直流电动机闭环控制系统  25-30
  2.4 数字化控制器设计理论基础  30-31
  2.5 本章小结  31-32
3 实验平台功能及总体设计方案  32-34
  3.1 试验平台功能介绍  32-33
  3.2 实验平台总体设计方案  33-34
4 实验平台硬件电路设计  34-53
  4.1 实验平台硬件结构设计  34-35
  4.2 控制模块电路设计  35-47
  4.3 外部存储单元和通信功能模块的电路设计  47-49
  4.4 功率模块设计  49-51
  4.5 过压保护电路  51-52
  4.6 本章小结  52-53
5 实验平台软件设计  53-65
  5.1 引言  53
  5.2 上位机软件  53-55
  5.3 下位机程序设计  55-64
  5.4 本章小结  64-65
6 实验结果  65-69
  6.1 基于实验平台的实验  65-66
  6.2 直流双闭环调速系统的MATLAB仿真  66-67
  6.3 实验总结  67-69
7 总结与展望  69-70
  7.1 工作总结  69
  7.2 工作展望  69-70
致谢  70-71
攻读硕士期间发表论文  71-72
参考文献  72-74
附录A  74-75

直流运动控制系统实验平台的研究

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