全文总字数：2423字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目的：直流电动机具有良好的启动、制动性能，易于在宽范围内平滑调速，在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域得到了广泛的应用。在直流调速系统的分类上，有转速反馈、电流反馈、可逆控制、弱磁控制等调速方式。而本篇论文则主要基于转速反馈的闭环直流调速系统，测试及验证其各项性能指标。

意义：目前在生产领域，随着对电机调速性能要求的不断提高，直流调速系统已逐步被交流调速系统所取代。但直流调速系统作为电力拖动领域的基础，对其的研究无论是理论方面还是生产实践方面，都比较成熟。而且在一些性能要求不高的生产场合下，直流调速系相较于交流调速系统具有易于控制，成本低廉等优点。

本篇论文则主要针对直流调速系统，预先软件绘图仿真，编写控制程序，设计预测pid控制算法，以单片机、电力电子控制电路(pwm脉冲控制电路、电机驱动电路、测速模块)、直流电机、独立键盘、显示屏等为主要硬件，实现基本的直流电机闭环调速。对于未来走向生产实践，具有基本的理论及应用的指导意义，为实践教学和商业生产实现对接提前做好铺垫。

2. 研究的基本内容

本课题以单片机、电力电子控制电路(pwm脉冲控制电路、电机驱动电路、测速电路)、直流电机、独立键盘、lcd显示屏为主要研究对象，以期实现单片机控制直流电机闭环调速系统。基于stc89c51单片机，编写相关灵活多变的程序，采用pwm调节占空比的原理设计电机输入电压的调节电路，选择适当的电机驱动芯片并设计相应的控制电路，以此来驱动电机。为了改善电机的调速性能，还要加上传感器测速模块，配以预测pid控制算法，构成闭环回路，可有效降低或避免系统超调。此外，还可进行外部拓展，独立键盘控制电机的正反转、加减速，lcd显示屏显示电机转速等。

主要实现内容：

（1）pwm脉冲控制电路、电机驱动模块、测速模块的设计

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

（1）查找，阅读并理解与课题相关的文献资料，掌握小型直流电机的调速、pwm控制原理、电机测速原理、预测pid控制算法等。

（2）确定单片机、小型直流电机及其驱动芯片、测速传感器等的选型，以及控制电路所需的硬件，掌握51单片机相关控制程序的编写和预测pid控制算法的各项参数整定。

4. 参考文献

[1]苏神保.智能小车单片机控制直流电机方案与设计[j].湖南农机,2009,36(4).

[2]何少佳,史剑清,王海坤.基于at89s51单片机的直流电机控制系统设计[j].制备制造技术,2013,(8):21-23.

[3]柳亚,阳泳,胡湘娟.基于stc89c52单片机的直流电机控制设计[j].数控技术,2015,(6).