无刷直流电机控制系统的Proteus仿真

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基于PROTEUS仿真的直流电机控制的设计与实现开题报告

基于PROTEUS仿真的直流电机控制的设计与实现开题报告
本设计是从实际出发,通过利用单片机对直流电动机和交流电动机的控制及各种特性,用PROTEUS仿真软件对直流电机控制软硬件仿真调试而达到所需目的。通过本设计,来全面地培养与锻炼自己综合运用本专业知识分析问题和解决实际问题的能力。
在电气时代的今天,电动机一直在现代化生产和生活中起着十分的重要的作用。无论是在农业生产、教育、交通运输、国防、医疗卫生、上网与办公设备,还是在日常的生活中的家用电器,都大量地使用着各种各样的电动机。对电动机的控制可分为简单控制和复杂控制两种,简单控制是只对电动机进行启动、制动、正反转控制和顺序控制。这类控制可通过继电器、可编程控制器和开关元件来实现。复杂控制是只对电动机的转角、转矩,电压、电流等物理量进行控制,而且有时往往需要非常精确的控制。以前对电动机的简单控制的应用很多,但是,随着现代步伐的迈进,人们对电子自动化的要求越来越高,使电动机的复杂控制逐渐成为主流。
湖南工业大学科技学院
毕业设计(论文)开题报告
(2011届)
教学部:
机电信息教学部
专业:
电子信息工程
学生姓名:
唐海雄
班级:
0701
学号0712140135
指导教师姓名:
刘剑
职称教授
2011年1月7日
题目:基于PROTEUS仿真的直流电机控制的设计与实现
1.结合课题任务情况,查阅文献资料,撰写1500~2000字左右的文献综述。
随着数字化技术发展,数字控制技术得到了广泛而深入的应用。单片机以其小巧灵活,成本低,功能强大、可靠性高、易于产品化等优点,广泛地应用在生活、生产的各个领域。微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用,为直流电动机的应用开辟了广阔前景,使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得以用软件实现,既降低了硬件成本又提高了控制的灵活性,可靠性及多功能性。

基于Proteus仿真的直流电机控制

基于Proteus仿真的直流电机控制

前言 (1)正文 (1)2.1 设计目的和意义 (1)2.1.1 设计目的 (1)2.1.2 设计意义 (1)2.2 设计方法 (1)2.3设计内容 (2)2.3.1 89C51单片机介绍 (2)2.3.2内容概要 (3)2.4电路分析 (3)2.4.1程序流程图 (3)2.4.2元件清单 (4)2.4.3程序电路图 (5)2.4.4程序运行结果 (5)2.4.5 Proteus调试与仿真 (5)结论 (6)总结 (7)参考文献 (8)直流电动机具有良好的起动、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。

从控制的角度来看,直流调速还是交流拖动系统的基础。

早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础,采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成,控制系统的硬件部分非常复杂.功能单一,而且系统非常不灵活、调试困难,阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。

随着单片机技术的日新月异,使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成,为直流电动机的控制提供了更大的灵活性,并使系统能达到更高的性能。

采用单片机构成控制系统,可以节约人力资源和降低系统成本,从而有效的提高工作效率。

正文2.1 设计目的和意义2.1.1 设计目的作为理工科的学生应该在学习与动手实践中提高自己的专业技能知识,通过课程设计使我进一步熟悉了单片机的内部结构和工作原理,掌握了单片机应用系统设计的基本方法和步骤;通过利用AT89C52单片机,理解单片机在自动化装置中的作用以及掌握单片机的编程调试方法;通过设计一个简单的实际应用输入控制及显示系统,掌握protues和Wave以及各种仿真软件的使用。

现在的学习都是为以后的发展而做铺垫,通过课程设计提高自己的动手能力。

2.1.2 设计意义加深理解直流电机在单片机上的运用,增进对电路仿真的兴趣。

2.2 设计方法定义输出或输入为直流电能的旋转电机,称为直流电机,它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。

基于Proteus和AVR单片机的无刷直流电机控制系统仿真

基于Proteus和AVR单片机的无刷直流电机控制系统仿真

基于Proteus和AVR单片机的无刷直流电机控制系统仿真孙晓旭;王劲松;安志勇【摘要】文中设计的无刷直流电机控制系统选择ATmega128单片机作为主控芯片,使用了EDA工具软件Proteus设计了无刷直流电机的控制系统,并进行了仿真实验。

在仿真实验中利用Proteus软件的仿真功能,进行了电机转速控制的实验,控制系统的可行性以及转速控制效果得到了验证。

实验过程中能直观地看到实验结果,所设计的系统满足了无刷直流电机转速控制的要求,电机运行稳定,在硬件电路和软件设计都有一定的辅助作用。

%This paper designed a BLDCM simulation control system, which chose ATmega128 single-chip microcomputer as its main control chip, with the EDA tools software Proteus and AVR Studio software platform. Using Proteus finished the simulation experiment, tested the feasibility and the controlling result of control system. Experimental results show that the control system can meet the design requirements of controlling the BLDCM's revolving speed. The system's function is stable and reliable and it can assist the design of hardware circuit.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(000)019【总页数】4页(P174-176,180)【关键词】Proteus;AVR单片机;无刷直流电机;仿真;控制系统【作者】孙晓旭;王劲松;安志勇【作者单位】长春理工大学光电工程学院,吉林长春 130022;长春理工大学光电工程学院,吉林长春 130022;长春理工大学光电工程学院,吉林长春 130022【正文语种】中文【中图分类】TN710永磁无刷直流电动机不使用电刷和换向器组成的机械换向机构而是使用电子的直流电动机。

基于Proteus的无刷直流电机控制系统设计

基于Proteus的无刷直流电机控制系统设计

17作者简介:高珮文(1996— ),女,硕士研究生,研究方向为电力系统自动化。

高文,李乾坤,刘圣荇,王皓,吴旭鑫(西安工程大学 电子信息学院,陕西 西安 710089)摘 要:基于STM32F103C6芯片控制的双闭环控制系统的整体电路图,设计出了无刷直流电动机驱动电路、逆变电路、速度检测电路和电流检测电路;利用PID 算法,通过双闭环调速,能够使得无刷直流电机平稳运行,并在转速发生变化时,快速达到准确值。

通过对双闭环检测算法的优化,使得调速更加精确。

利用Proteus 软件对整体系统进行了仿真验证,实验结果表明,系统结构设计合理,硬件设计方案可行,控制算法正确。

关键词:无刷直流电机控制;Proteus 仿真;双闭环控制;数字式PID 调速中图分类号:TM36+1 文献标识码:A 文章编号:1007-3175(2021)05-0017-05 Abstract: Based on the overall circuit diagram of double closed-loop control system controlled by the STM32F103C6 chip, this paper makes designs of drive circuit, inverter circuit, speed detection circuit and current detection circuit of the brushless DC motor. The brushless DC motor can run smoothly and quickly reach an accurate value when the speed changes through applying PID algorithm and the double closed-loop speed regulation. In addition, the double closed-loop detection algorithm can be optimized to make the speed regulation more ac-curate. The whole system has been simulated in the Proteus, and the experimental results show that the system structure design is reasonable, the hardware design scheme is feasible, and the control algorithm is correct.Key words: brushless DC motor control; Proteus simulation; double closed-loop control; digital PID speed regulationGAO Pei-wen, LI Qian-kun, LIU Sheng-xing, WANG Hao, WU Xu-xin(School of Electronics and Information, Xi’an Polytechnic University, Xi’an 710089, China )Design of Brushless DC Motor Control System Based on Proteus基于Proteus的无刷直流电机控制系统设计0 引言随着工业的不断发展,电机的控制也涌现出越来越多的方式,而伴随着微处理器与电力电子技术的诞生与发展,用微处理器控制电机也成为一项值得研究的技术;随着我国工业化生产发展,对于电机的要求也越来越高[1],而无刷直流电机作为一种结构简单、调速性能好、启动转矩大、寿命长、噪音小的电机有了非常广泛的应用[2];伴随着电力电子技术、计算机技术和传感器技术的迅速发展,无刷直流电机的控制也有了突破性的发展[3],目前我国对永磁无刷直流电机的应用起步较晚,在民用方面仍然存在一些缺陷[4]。

无刷直流电机控制系统的仿真

无刷直流电机控制系统的仿真

a n d c o mmu t a t i o n ) 、 直 流 电源模 块 ( D C) 以及 转 矩 给定 。
在 图 2中 的 逆 变 器 中 上 下 桥 臂 的 MOS 管 分 别 为 Q1 、 Q 3 、 Q5 、
Q2 、 Q4 、 Q 6 。无 刷直 流 电机控 制 系 统 仿 真 图 中位 置 信号 处 理 模块
无 刷 直 流 电 机 控 制 系 统 的 仿 真
无刷直流电机控制系统的仿真
Si mu l a t i o n o f B r u s h l e s s Di r e c t Cu r r e n t Mo t o r Co n t r o l Sy s t e m
的换 相信 号 , P I — I n p u t 为经 过 转 速 P l 调 节器 计 算 后 的 占空 比值 。 2 . 1 位 置 信 号 处 理 要 让 直流 无 刷 电 机 转动 起 来 , 首先 控 制 部 分 就 必 须 根据 转 子 在 不 同位 置 下 的霍 尔 信 号 , 按 照 一定 的顺 序 轮 流 导 通逆 变器 中 的 MOS管 , 使 电流 依 序 流 经 电 机线 圈产 生 顺 向( 或逆 向) 旋转磁场 , 并 与 转 子 的磁 铁 相 互 作 用 , 如 此 就 能 够 使 电机 顺 时 ( 逆时 ) 转动 。
i n g t o t he di fer en t s i gn al s o f t h e r ot or po s i t i o n, S O as t o co n t r ol t h e s pe e d of t h e b r u s hl es s DC m o t or a n d g e t be t t e r pe r f or —

基于LPC2124的直流电机调速系统Proteus仿真

基于LPC2124的直流电机调速系统Proteus仿真

基于LPC2124的直流电机调速系统Proteus仿真1直流电机、减速器及传感器选型设计要求驱动轮式机器人,两轮的直径相同为0.1m,驱动电机选用直流电机,为了满足加速度需求,每个电机配备了减速装置,且两轮为独立驱动。

小车运行过程中自带电池,电池的供电电压为+24VDC,为满足机器人比赛需要,经需求分析可得该机器人运动控制系统的最大速度为:5.0m/s,最大加速度为:20m/,控制方案采用闭环控制方案。

通过计算可知,在没有减速器的情况下,电机应达到955r/min才能实现最大转速5.0m/s,启动时间应该小于0.25s才能达到最大加速度20m/的要求。

所以,可以选择额定电压24V,空载转速2500r/min的直流电机,采用调速比2.5的减速器,加速度要求通过软件实现。

系统要求采用闭环控制方案,本设计采用转速单闭环控制,选用旋转编码器作为测速传感器。

旋转编码器不仅精度高,而且安全稳定、维护方便,在Proteus 库里有配套旋转编码器的直流电机,方便仿真。

理论上旋转编码器的光栅数越大,测速越精确,但是光栅数的增大会增加制作难度和成本,本设计只是用于轮式机器人的测速,采用光栅数1024的旋转编码器足以,同时可以采用四倍频电路提高转速分辨率。

在基于Proteus仿真的直流电机调速系统中,由于各种限制,设计并不能达到系统的具体要求,但是可以作为一个可供参考的调速模型。

2直流电机调速系统硬件设计2.1硬件系统结构图直流电机转速单闭环调速系统硬件结构图如图1 所示图1 直流电机转速单闭环调速系统硬件结构图2.2 LPC2124简介LPC2124是基于一个支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM7TDMI-S CPU的微控制器,并带有256KB嵌入的高速Flash存储器。

128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行,且可使用16位Thumb 模式。

LPC2124支持多种通信接口,包括UART,和SPI等串行接口以及PWM输出接口,外围接口部分设计极为方便、灵活。

基于.proteus仿真的pwm电机调速

基于.proteus仿真的pwm电机调速

直流电机调速资料汇总一.使用单片机来控制直流电机的变速.一般采用调节电枢电压的方式.通过单片机控制PWM1.PWM2,产生可变的脉冲.这样电机上的电压也为宽度可变的脉冲电压。

C语言代码:#include<AT89X52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit K5=P1^4;sbit K6=P1^5;sbit PWM1=P1^0;sbit PWM2=P1^1;sbit FMQ=P3^6;uchar ZKB1,ZKB2;void delaynms(uint aa){uchar bb;while(aa--){for(bb=0;bb<115;bb++) //1ms基准延时程序{;}}}void delay500us(void){int j;for(j=0;j<57;j++){;}}void beep(void){uchar t;for(t=0;t<100;t++){delay500us();FMQ=!FMQ; //产生脉冲}FMQ=1; //关闭蜂鸣器delaynms(300);}void main(void){TR0=0; //关闭定时器0TMOD=0x01; //定时器0.工作方式1TH0=(65526-100)/256;TL0=(65526-100)%256; //100us即0.01ms中断一次 EA=1; //开总中断ET0=1; //开定时器0中断TR0=1; //启动定时器T0ZKB1=50; //占空比初值设定ZKB2=50; //占空比初值设定while(1){if(!K5){delaynms(15); //消抖if(!K5) //确定按键按下{beep();ZKB1++; //增加ZKB1ZKB2=100-ZKB1; //相应的ZKB2就减少}}if(!K6){delaynms(15); //消抖if(!K6) //确定按键按下{beep();ZKB1--; //减少ZKB1ZKB2=100-ZKB1; //相应的ZKB2增加}}if(ZKB1>99)ZKB1=1;if(ZKB1<1)ZKB1=99;}}void time0(void) interrupt 1{static uchar N=0;TH0=(65526-100)/256;TL0=(65526-100)%256;N++;if(N>100)N=0;if(N<=ZKB1)PWM1=0;elsePWM1=1;if(N<=ZKB2)PWM2=0;elsePWM2=1;}//显现:电机转速到最高后.也就是N为1或99时.再按一下.就变到99或1. //电机反方向旋转以最高速度二、内容及要求:1、设计一个直流电机调速系统.并用单片机实现连接开关和数码显示并将其值输入直流电机调速系统。

基于Proteus的直流无刷电机控制仿真

基于Proteus的直流无刷电机控制仿真

江苏科技大学本科毕业设计(论文)学院机电与汽车工程专业机械电子工程学生姓名李佳男班级学号 1045523218指导教师张鹏二零一四年五月江苏科技大学本科毕业论文基于Proteus的直流无刷电机控制仿真Simulation of brushless dc motor control based on the Proteus中文摘要直流无刷电动机是在有刷直流电动机的基础上发展起来的。

目前为止,虽然在传动应用领域当中占据主导的地位是各种交流电动机以及直流电动机,但是直流无刷电动机正在迅猛发展,日益受到人们广泛的关注。

BLDC电机具有直流电机方便调速的优点,但它没有机械换向的种种问题,同时扩大了调速的范围。

此外还有很多有优点,比如噪音比较低,效率高以及转矩波动较小,具有重要的研究意义。

本文在学习Proteus仿真软件的基础上,利用dsPIC33FJ12MC202单片机进行了直流无刷电机的控制研究,实现了仿真的硬件电路及单片机程序的仿真。

通过MPLAB软件对代码进行编写和调试,并且结合Proteus软件的硬件仿真。

最终得到实验结果。

以此为基础,通过程序实现了开环控制、PID控制、门限值控制等不同方案的设计;通过进行这些比较,得出开环控制难以获得较好的控制效果,而PID控制与门限值控制相比PID控制的灵活性及控制精度更高。

关键词:直流无刷电机;单片机;Proteus;仿真AbstractBrushless DC motor is based on the development of the brush DC motor . So far, although the transmission occupy the dominant position of application fields are various ac motor and dc motor, brushless dc motor is growing rapidly, however, is becoming more and more attention by people. BLDC motor has the advantages of convenient dc motor speed control motors, but it has no problems of mechanical commutation, at the same time expanding the scope of speed control. There are a lot of advantages , such as low noise, high efficiency and torque ripple is lesser, have important research significance. In this paper, based on the study of Proteus simulation software, using dsPIC33FJ12MC202 single-chip microcomputer for the study of brushless dc motor control . Realize the simulation of the hardware circuit and program. Through MPLAB software to write and debug code, and the combination of Proteus software hardware simulation .Finally the experimental results are obtained. On this basis, through the application implements open loop control and PID control, threshold control, different schemes of design; Through the comparison, it is concluded that open loop control is difficult to achieve good control effect, and compared with the threshold control PID control, PID control more flexibility and higher control precision.Keywords: Brushless DC moto r;single-chip microcomputer; Proteus; simulation目录第一章绪论 (1)1.1选题的目的和意义 (2)1.2国内直流无刷电机控制研究现状 (3)1.3本文主要研究内容 (3)第二章直流无刷电机的结构和工作原理 (4)2.1直流无刷电机的结构 (5)2.2直流无刷电机工作原理 (7)2.3直流无刷电机电机特性 (7)2.3.1 机械特性 (7)2.3.2 调速特性 (8)第三章硬件电路设计 (9)3.1 Proteus软件介绍 (9)3.2Proteus软件特点 (9)3.3 直流无刷电机的Proteus仿真模型 (10)3.4 Proteus中硬件电路搭建过程 (15)3.5 Proteus代码写入方法 (16)3.6 PCB布线过程 (16)3.6.1加载网络表及元件封装 (16)3.6.2规划电路板并布局 (17)3.6.3布线并调整 (18)3.6.4输出及制作PCB (21)第四章软件设计 (22)4.1 MPLAB软件介绍 (22)4.2单片机概述 (25)4.3直流无刷电机的控制策略 (26)4.3.1 控制策略选取考量 (27)4.3.2 PID控制策略简介 (27)4.4子程序设计及代码的通读与解释 (27)4.4.1初始化子程序 (27)4.4.2转子位置检测子程序 (29)4.4.3 PWM脉宽调制子程序 (30)4.4.4 ADC中断服务子程序 (32)4.4.5 PID算法子程序 (35)4.4.6延时服务子程序 (37)4.5主函数代码的通读与解释 (38)4.6开环控制与闭环控制的设计 (39)4.7门限控制代码的设计与解释 (40)第五章调试过程与结果分析 (41)5.1 MPLAB/PROTEUS调试过程及结果分析 (41)5.2 PID参数整定过程及结果分析 (42)5.3开环控制与闭环控制结果分析 (44)5.4 PID控制与门限值控制与结果分析 (46)第六章全文总结 (47)6.1论文总结 (48)6.2论文中存在的不足之处及改进方法 (48)致谢 (49)参考文献 (50)附录A系统原理总图及分图 (51)附录B开环控制源代码 (58)附录C闭环控制源代码 (69)第一章绪论1.1选题的目的和意义大家都知道,有刷直流电机驱动采用机械换向器的方法,方法非常的简单。

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无刷直流电机控制系统的Proteus仿真-机械制造论文
无刷直流电机控制系统的Proteus仿真
王家豪潘玉民
(华北科技学院电子信息工程学院,河北三河101601)
【摘要】基于Proteus软件仿真平台,提出了一种对无刷直流电机(BLDCM)控制系统实现了转速闭环控制的方案。

该系统以AT89S52单片机为核心,采用IR2101芯片驱动及AD1674实现速度,并利用数码动态显示转速,通过增量式PID调节对无刷直流电机实现转速闭环稳定控制。

仿真结果表明该系统具有可控调速、显示直观等特点。

关键词无刷直流电机(BLDCM);Proteus;增量式PID;闭环控制
0引言
无刷直流电机(BLDCM)既有直流有刷电机的特性,又有交流电机无刷的优点,在快速性、可控性、可靠性、输出转矩、结构、耐受环境和经济性等方面具有明显的优势,近年来得到迅速推广[1]。

BLDCM是一种用电子换向取代机械换向的新一代电动机,与传统的直流电动机相比,它具有过载能力强,低电压特性好,启动电流小等优点。

近年来在工业运用方面大有取代传统直流电动机的趋势,所以研究无刷直流电机的驱动控制技术具有重要的实际应用价值。

本设计采用增量式PID控制策略控制无刷电动机,并在Proteus平台上进行转速闭环系统仿真。

搭建了无刷直流电动机转速控制系统的仿真模型,基于80C51控制核心,采用keil C51软件编写C程序。

1系统硬件组成
控制系统的硬件组成如图1所示。

采用Atmel公司的AT89S52单片机为系统
控制核心、IR2101驱动的MOSFET三相桥式逆变器、无刷直流电机、A/D转换转速检测、闭环PID控制、按键检测、档位和转速显示等部分组成。

2控制系统核心及外围电路
系统核心AT89S52单片机最小系统及按键电路如图2所示。

AT89S52芯片是8位单片机,具有廉价、实用及运算快等优点,它有两个定时器,两个外部中断接口,24个I/O口,一个串行口。

单片机首先进行初始化,将显示部分(转速显示、档位显示)送显“0”然后通过中断对按键进行检测当检测到启动键按下时,系统启动,控制核心输出初始控制码,与此同时通过AD转换器读取当前的实时转速,一方面用于显示,另一方面将当前转速与设定转速送入PID控制环节然后输出下一时刻的控制码。

在本次设计中使用80C51的外部中断接口0(INT0)作按键检测(见图3),通过四个与门,当有任何一个按键按下去时tap端都会出现低电平引发中断。

P0口用作数据输出,P2口用作地址输出(P2.0—P2.1档位显示,P2.2pwm输出地址,P2.3转速检测地址,P2.4—P2.8转速输出显示地址)。

由于所需按键比较少,所以采用独立按键,使用点动开关分别实现启动(OPEN)、加速(UP)减速(DOWN)、反转(CPL)、停止(CLOSE)。

3无刷电机、逆变器及驱动模型
Proteus软件中无刷电机模型如图4所示。

它是建立在直流电机模型基础上,可以根据应用需要设定额定电压、空载转速、负载阻抗、转动惯量、绕组阻抗、绕组间互感等参数。

模型的左侧是ABC三相电压输入,右侧为三个霍尔(HALL)传感器,用于实时监测转子的位置。

在Proteus的元件库中,直流无刷电机有两种,bldcm-star与bldcm-triangle,即三相星型联接和三相角型联接。

两者仅区别于绕组的连接方式。

本文采用星型连接的无刷电机。

该模型共有8个引脚:左侧A、B、C为三相电压输入端,最大输入电压为12V;右侧:sa、sb、sc是三个HALL传感器的输出端。

下端:load为模拟负载输入端,omega为转子的角速度输出端,电压型输出,其输出电压乘以60即为实际转速。

三相全桥电路为二二导通六状态导通方式,使用了6个N沟道功率MOSFET 管,型号为SMP60N06,构成三相桥式逆变器。

4闭环控制系统实验
首先进行电机开环控制,再引入PID控制策略实现转速闭环调节。

同时在系统中加入了按键检测以及转速显示,最后实现了对电动机的加速、减速、正反转等控制功能,以及在消除速度误差及稳速方面进行各种实验。

为实际系统的设计制作提供了基础。

4.1转速检测电路
转速检测电路采用逐次比较型12位A/D转换器AD1674,采用双极性输入方式,由于输入电压范围为+10V~-10V所以在无刷电机的omega输出端接滑动变阻器分压。

双极性输入时,输出的转换结果D与模拟输入电压VIN之间的关系为:
式中VFS为满量程电压。

4.2转速显示部分及档位显示部分
显示部分均采用7段共阴极二极管配合74LS373的led静态显示,由于对无刷电动机需要严格的时间控制,虽然动态显示的硬件连接简单而且功耗低,但是由于其需要一定的延时消除“残影”故不采用。

5软件设计
在本系统的设计中,采用80C51的定时器0定时产生驱动电路所需的控制脉冲,P1口的P1.0~P1.4分别接受OPEN、UP、DOWN、CPL、CLOSE五个按键信号;P1.5~P1.7用于接受无刷电动机的霍尔传感器的信号;外部中断0用于检测是否有按键按下;P2口用作地址输出口,其中,P2.0~P2.1档位显示,P2.2pwm输出地址,P2.3转速检测地址,P2.4~P2.8转速输出显示地址。

软件共分七部分:主函数(main.c)、显示函数(led.c,led.h)、按键检测函数(botton.c)、PWM波发生函数(pwm.c)、电动机控制逻辑(controlfucntion.c,controlfunction.h)、AD转换部分(feedback.h,feedback.c)。

系统上电后首先进行初始化(档位送显“00”,转速送显“0000”,)由于使用80C51的timer0为发送控制码的延时脉冲,所以还要对80C51的定时器设定初始值和开定时器中断。

INT0作按键检测,需开外部中断0的中断允许。


后系统进入等待状态,等待OPEN被按下。

当OPEN被按下,档位记录r=1同时档位送显“01”,然后将timer0的定时器启动位(TR0)置1即启动定时器,开始发送控制脉冲。

同时启动AD转换读入实际转速,将实际转速和档位1的目标转速同时传送给PID函数得到下一时刻的延时控制。

PID的整定选用Ziegler-Nichols整定法。

6Proteus仿真结果及分析
仿真时,设定目标转速为530r/min。

仿真运行结果如图,图6为霍尔传感器输出信号,其中Channel A,Channel B,Channel C对应BLDC-STAR的sa,sb,sc输出信号,Channel D为BLDC-STAR A项电压输出。

7结语
本文利用Proteus仿真软件设计了无刷直流电机仿真控制系统,完成了主控制器硬件电路、功率驱动电路、功率逆变电路、电流检测电路、转速检测电路的设计,通过C语言编程在控制器实现了转速电流双闭环增量PID控制,实现了对设定转速的恒速控制。

实验结果表明,所设计的系统能够满足无刷直流电机转速控制的设计要求,取得了良好的效果,对实际硬件电路的设计具有很大的辅助
作用。

参考文献
[1]蒋辉平.基于Proteus的单片机系统设计与仿真实例[M].机械工业出版社,2012,7.
[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统—运动控制系统[M].机械工业出版社.2008,3.
[3]姜志海.单片机的C语言程序设计与应用[M].电子工业出版社.2011,7. [4]赵希梅.直流无刷电动机原理与技术应用[M].2012.
[5]刘刚.永磁无刷直流电机控制技术与应用[M].2012.
[6]彭伟.单片机C语言程序设计实训100例:基于PIC+Proteus仿真[M].2012.
[7]王晓明.电动机的DSC控制:微芯公司dsPIC应用[M].2012.
[8]李晓斌,张辉,刘建平,利用DSP实现无刷直流电机的位置控制[J].机电工程,2005(03).
[9]刘宏.基于DSP的直流无刷电机电子调速器系统设计[J].黑龙江科技信息,2009(16).
[10]叶晓霞,徐烟红,郝浩.无刷直流电机的双闭环控制仿真[J].科技创业月刊,2010(12).
[责任编辑:邓丽丽]。

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