利用反电动势的直流电动机调速系统设计.doc

摘要:本设计通过检测直流电机运转时的反电动势，来间接获得电机转速，并以此设计出一个基于反电动势测速的直流电机调速系统。该系统以飞思卡尔的16位单片机为主控芯片，用反电动势作为速度反馈，通过PID调节直流电机转速，构成一个闭环调速系统。本文将对反电动势测速模块，电机驱动模块，PID算法以及人机界面做详细阐述，最后通过硬件调试加以论证。该系统性能优异，结构简单，适用对象广泛，有很好的应用前景。

关键字反电动势检测；转速PID调节；飞思卡尔单片机

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

1.1 研究背景及意义-1

1.1.1 研究的背景-1

1.1.2 研究的意义-1

1.2本文研究的方法-1

2.系统整体方案设计-3

2.1 系统概述-3

2.2 系统软件-3

3.基于反电动势的直流调速系统-5

3.1 直流调速系统原理-5

3.2 反电动势检测原理-6

4.直流调速系统的设计-9

4.1 控制模块设计-9

4.1.1 PID算法-9

4.1.2 PID算法实现-10

4.2 电机驱动模块设计-10

4.3 测速模块设计-11

 4.3.1 反电动势测速电路-11

4.3.2 反电动势测速软件设计-12

 4.4人机界面的设计-13

4.4.1 矩阵键盘的模块设计-14

4.4.1.1 矩阵键盘简介-14

4.4.1.2 线反转法-14

4.4.2 菜单显示模块的模块设计-16

4.4.2.1 液晶显示模块简介-14

4.4.2.2 菜单显示软件设计-14

5.调试及应用-19

5.1调试过程-19

 5.1.1测速性能调试-19

5.1.2 PID调速性能调试-20

5.2本系统与光栅码盘测速系统比较结果-23

5.3反电动势测速系统的应用-23

结论-23

致谢-25

参考文献-26

附录-27

附录1：硬件电路图-27

附录2：主控程序-28