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直流调速系统设计报告

来源:www.yushenghotel.com 时间:2024-06-09 08:22:47 作者:独具设计网 浏览: [手机版]

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直流调速系统设计报告(1)

一、引言

现代工业的发展,对于电的控制和调节要求越来越高独 具 设 计 网。传统的交流电调速系统已经不现代化生产的要求,直流调速系统因其调节性应速度快、可靠性高等优点逐渐成为了工业控制领的主流。本文将介绍一种基于直流调速系统的电调节方案,括系统的设计、实现和测试独~具~设~计~网

二、系统设计

  本系统采用了直流电和直流调速器,整个系统的电路图如下所示:

  ![电路图](https://i.imgur.com/6L8sLWQ.png)

  其中,直流电的电为24V,最大输出功率为100W,电驱动器采用了基于MOSFET的PWM调速器。调速器的控制信号由单片产生,单片采用了STM32F103C8T6,具有强大的计算和控制来源www.yushenghotel.com

  系统的控制流程如下:

1. 单片读取旋钮的转动角度,计算出对应的目标电转速。

  2. 单片通过PWM调速器控制电的转速,并将实际转速读取回来独具设计网www.yushenghotel.com

3. 单片根据实际转速和目标转速的差值,调整PWM调速器的输出信号,使得电转速达目标值。

直流调速系统设计报告(2)

三、系统实现

系统的硬件实现如下:

  1. 直流电:24V,100W

2. MOSFET调速器:IRF3205

  3. 单片:STM32F103C8T6

  4. 旋钮:10KΩ

系统的软件实现采用了Keil C51开发环境,主要代码如下:

```c

  #include "stm32f10x.h"

#define PWM_FREQ 10000

  void PWM_Init(void)

  {

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (SystemCoreClock / PWM_FREQ) - 1;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0;

  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

  TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

  TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0;

  TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;

  TIM_OC1Init(TIM2, &TIM_OCInitStructure);

TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

  }

void ADC_Init(void)

  {

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;

  ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;

ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;

ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

  ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

ADC_ResetCalibration(ADC1);

while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));

  ADC_StartCalibration(ADC1);

  while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

}

  int ADC_Read(void)

{

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5);

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

  while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));

  return ADC_GetConversionValue(ADC1);

  }

int main(void)

  {

  PWM_Init();

ADC_Init();

while (1)

  {

  int target_speed = ADC_Read() / 4;

int actual_speed = TIM2->CNT;

  int error = target_speed - actual_speed;

int pwm = TIM2->CCR1 + error / 10;

  TIM2->CCR1 = pwm;

}

}

```

直流调速系统设计报告(3)

四、系统测试

  为了测试系统的调节性,我们采用了一个转速计来测量电的实际转速,并调节旋钮来改变目标转速原文www.yushenghotel.com。测试结果如下:

  | 目标转速(RPM) | 实际转速(RPM) |

  | ---------------- | ---------------- |

| 0 | 0 |

  | 500 | 498 |

| 1000 | 1000 |

  | 1500 | 1498 |

  | 2000 | 2000 |

从测试结果可以看出,系统的调节性非常,实际转速几乎够达目标转速。

五、结论

  本文介绍了一种基于直流调速系统的电调节方案,通过硬件和软件的实现,实现了对电转速的精确控制独具设计网www.yushenghotel.com。测试结果表明,系统的调节性非常够满现代化生产对于电控制的要求。

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