基于单片机的小功率直流电机的测速和控制系统

 

 

小功率直流电机的测速和控制
 [摘要] 本设计采用两片MCU（AT89S52），完成了小型直流电机转速的采集、计算、显示、键盘设定，并将非均匀采样情况下的增量式积分分离PID控制算法应用于直流电机的PWM调速，实现了对电机转速的测量和控制，解决了通常低采样周期时系统的超调以及PID算法的积分饱和问题。
[关键词] 转速  PID控制 mcu AT89S52  PWM [资料来源：http://THINK58.com]

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Measuring And Controlling The Rotational Speed
Of Small Power DC Electromotor
ZHANG Wu-jiang
(Grade 02,Class 2,Major Electronic and Information Engineering，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi)
Tutor,Lu chao
[Abstract] This design use two set of MCU(AT89S52) , has completed small DC electromotor rotational speed sampling, calculating,displaying, the keyboard setting, And has applied the PID control theoretics to the modulation of PWM rotational speed of DC electromotor, measuring and the controlling the rotational speed of the electromotor, has solved out modulation and PID algorithm integral saturated problem.
[Keywords] Rotational Speed;PID control;mcu(AT89S52);PWM [资料来源：http://www.THINK58.com]

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目录
引言 4
1设计方案论证 4
1.1系统结构方案论证 4
1.2转速测量方案论证 4
1.3电机驱动方案论证 5
1.4键盘显示方案论证 5
1.5 PWM软件实现方案论证 5
2系统原理框图设计 6
3各模块的分析、计算与硬件电路设计 6
3.1速度测量电路的设计 6
3.1.1转速/频率转换电路的设计 6
3.1.2脉冲滤波整形电路的设计 6
3.2 电机驱动电路的设计[3] 7
3.3 LCD显示电路与单片机的接口设计 8
5系统各部分子功能程序设计 10
5.1电机转速测量程序设计 10
5.2键盘程序设计 11
5.3 LCD显示子程序的设计[4] 11
6数字PID及其算法的改进  13

6.1 PID控制基本原理 13
6.2三个基本参数Kp，Ti，Td在实际控制中的作用研究 14
6.3数字PID控制算法[1] 14
6.4 PID算法的改进，“饱和”作用的抑制[2] 15
6.5 PID控制算法的单片机程序实现 17
7 PWM信号的单片机程序实现 17
8 系统的调试过程与测试 17
8.1转速度测量部分调试 17
8.2 PID各项系数赋初值 17
8.3实验调试和确定PID算法各项系数 18
8.3.1赋初值调试分析。 18
8.3.2修改PID各项系数值调试分析 18
8.3.3 PID各项系数值的确定 18
9结束语 19 [资料来源：http://think58.com]

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