直流电机闭环调速控制系统设计和实现_直流电机闭环调速系统

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实验报告

直流电机闭环调速控制系统

设计和实现

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2012年6月

一、实验目的1．了解闭环调速控制系统的构成。

2．熟悉PID 控制规律，并且用算法实现。

二、实验设备

PC 机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX 系统板一块

三、实验原理

根据上述系统方框图，硬件线路图可设计如下，图中画“○”的线需用户自行接

好。

上图中，控制机算机的“DOUT0”表示386EX 的I/O 管脚P1.4，输出PWM 脉冲经驱动后控制直流电机，“IRQ7”表示386EX 内部主片8259 的7 号中断，用作测速中断。实验中，用系统的数字量输出端口“DOUT0”来模拟产生 PMW 脉宽调制信号，构成系统的控制量，经驱动电路驱动后控制电机运转。霍尔测速元件输出的脉冲信号记录电机转速构成反馈量。在参数给定情况下，经PID 运算，电机可在控制量作用下，按给定转速闭环运转。系统定时器定时1ms，作为系统采样基准时钟；测速中断用于测量电机转速。

直流电机闭环调速控制系统实验的参考程序流程图如下：

四、实验步骤

1．参照图 6.1-3 的流程图，编写实验程序，编译、链接。

2．按图6.1-2 接线，检查无误后开启设备电源，将编译链接好的程序装载到控制机中。

3．打开专用图形界面，运行程序，观察电机转速，分析其响应特性。

4．若不满意，改变参数：积分分离值Iband、比例系数KPP、积分系数KII、微分系

数 KDD 的值后再观察其响应特性，选择一组较好的控制参数并记录下来。

5．注意：在程序调试过程中，有可能随时停止程序运行，此时DOUT0 的状态应保持

上次的状态。当DOUT0 为1 时，直流电机将停止转动；当DOUT0 为0 时，直流电机将

全速转动，如果长时间让直流电机全速转动，可能会导致电机单元出现故障，所以在停止

程序运行时，最好将连接DOUT0的排线拔掉或按系统复位键.五、心得体会

此次实验是直流电机闭环调速控制系统的设计和实现，通过这次实验，让我了解了闭环调速控制系统的基本构成。也熟悉了一些PID控制规律，并且如何用算法得以实现。对数字PID控制器、直流电机系统、电机驱动电路模块等都有了更加深刻的了解。