電動(dòng)機(jī)pid自整定控制畢業(yè)論文

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1、電動(dòng)機(jī)PID自整定控制畢業(yè)論文目錄1緒論11.1電機(jī)控制及PID發(fā)展歷史11.2研究的背景和意義21.3PID控制器簡(jiǎn)介21.3.1PID自整定的現(xiàn)狀21.3.2PID控制器的基本原理31.3.3PID控制器參數(shù)對(duì)控制性能的影響41.3.4PID控制器商業(yè)化產(chǎn)品簡(jiǎn)介51.4本論文的主要研究?jī)?nèi)容52直流電機(jī)閉環(huán)控制技術(shù)72.1模擬式控制器及其特點(diǎn)72.1.1自動(dòng)控制和自動(dòng)控制系統(tǒng)72.1.2自動(dòng)控制系統(tǒng)分類(lèi)及特點(diǎn)72.1.3控制系統(tǒng)的組成方框圖82.2數(shù)字閉環(huán)控制的概念、優(yōu)點(diǎn)102.2.1數(shù)字控制系統(tǒng)102.2.2數(shù)

2、字控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)112.3直流電機(jī)的數(shù)字閉環(huán)控制。112.3.1硬件結(jié)構(gòu)112.3.2數(shù)字測(cè)速122.3.3數(shù)字PI調(diào)節(jié)器123PID控制的基本原理133.1PID算法133.1.1PID增量式算法133.1.2PID位置算法143.1.3微分先行PID算法153.1.4PID參數(shù)整定153.2數(shù)字PID介紹1633.2.1PID控制系統(tǒng)163.2.2控制器163.2.3控制作用173.2.4PID控制器的實(shí)現(xiàn)173.3基于繼電反饋的PID參數(shù)整定方法及其改進(jìn)183.3.1引言183.3.2繼電反饋測(cè)試193.3.

3、3基于繼電反饋控制的PID參數(shù)整定203.4本章小結(jié)234系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)244.1單片機(jī)模塊特性簡(jiǎn)介244.1.18051單片機(jī)的特點(diǎn)244.1.2系統(tǒng)硬件整體結(jié)構(gòu)圖254.2電源穩(wěn)壓模塊254.3按鍵電路274.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路284.4.1BTS7960電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊：294.4.2MOS管314.5轉(zhuǎn)速測(cè)量324.6數(shù)碼管顯示344.7本章小結(jié)355系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)365.1軟件架構(gòu)365.2各模塊程序說(shuō)明365.2.1按鍵掃描365.2.2LED數(shù)碼管顯示385.2.3直流電機(jī)控制和測(cè)速395.2.4利用繼電反饋PI

4、D算法實(shí)現(xiàn)調(diào)速415.2.5主程序流程圖425.3本章小結(jié)446結(jié)論和展望456.1論文主要研究成果456.2論文尚待解決的問(wèn)題456.3展望453參考文獻(xiàn)46英文原文48中文譯文55致謝593中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2012屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1緒論在現(xiàn)代社會(huì)中，電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人們?nèi)粘Ｉ钪衅鹬种匾淖饔?，各種生產(chǎn)機(jī)械對(duì)拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)有不同的要求，如迅速起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)或極慢的穩(wěn)速運(yùn)動(dòng)等，直流電動(dòng)機(jī)由于調(diào)速性能好、靜差率小、運(yùn)行效率高，在高性能的調(diào)速系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。研究直流電機(jī)的PID自整定方法，對(duì)提高控制精度

5、和響應(yīng)速度、節(jié)約能源等都具有重要意義。1.1電機(jī)控制及PID發(fā)展歷史19世紀(jì)70年代前后相繼誕生了直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，從此人類(lèi)社會(huì)進(jìn)入了以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力設(shè)備的時(shí)代。以電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力機(jī)械，為人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步、工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化起到了巨大的推動(dòng)作用。在用電系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)作為主要的動(dòng)力設(shè)備而廣泛地應(yīng)用十工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防、科技及社會(huì)生活等各個(gè)方面。電動(dòng)機(jī)負(fù)荷約占總發(fā)電量的70%，成為用電量最多的電氣設(shè)備。根據(jù)采用的電流制式不同，電動(dòng)機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類(lèi)，其中交流電動(dòng)機(jī)擁有量最多，提供給工業(yè)生產(chǎn)的電量多半是

6、通過(guò)交流電動(dòng)機(jī)加以利用的。直流電機(jī)具有良好的起、制動(dòng)性能，適宜在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速或快速正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)60年代以前，直流調(diào)速一直以控制能力強(qiáng)、可靠性高、噪聲低、控制電路簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)良的性能在傳動(dòng)領(lǐng)域中占據(jù)著主導(dǎo)地位。隨著電力電子技木、微電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了數(shù)次更新?lián)Q代，其控制方式也已從最初的電子分立元件、小規(guī)模集成電路組件發(fā)展到了微機(jī)控制系統(tǒng)。微機(jī)控制系統(tǒng)在智能方面有了很大的發(fā)展。PID的概念可以追溯到1922年，米羅斯基

7、(N.Minorsky)詳細(xì)分析了位置控制系統(tǒng)，根據(jù)PID的二個(gè)控制作用總結(jié)出了控制規(guī)律公式。PID調(diào)節(jié)器從產(chǎn)生到今天已經(jīng)歷經(jīng)了近一個(gè)世紀(jì)，人們?yōu)樗陌l(fā)展和推廣做出了巨大的努力和改善，使其成為工業(yè)過(guò)程控制中主要的和可靠的技術(shù)工具。在微處理技術(shù)迅速發(fā)展之后，PID控制發(fā)展也融入新的活力，現(xiàn)在過(guò)程控制中大部分控制規(guī)律還是主要依靠PID控制。58中國(guó)礦業(yè)大學(xué)2012屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1.2研究的背景和意義縱觀電機(jī)工業(yè)的發(fā)展史，幾乎每一次大的發(fā)展都是有理論方面的突破。但現(xiàn)在作為一些較成熟的現(xiàn)代交流系統(tǒng)，再提出具有劃時(shí)

8、代意義的理論不太容易。因此今后的發(fā)展，相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)還會(huì)是將現(xiàn)有的各種控制理論加以結(jié)合，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，或者將其它學(xué)科的理論、方法引入電機(jī)控制，走交叉學(xué)科的道路，以解決上述問(wèn)題。近年來(lái)，智能控制研究很活躍，并在許多領(lǐng)域獲得了應(yīng)用。典型的如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和基十專(zhuān)家系統(tǒng)的控制。由于智能控制無(wú)需對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型并具有較強(qiáng)的魯棒性，因此許多學(xué)者將智能控制方