基于PID控制算法的直流电机控制研究开题报告

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1. 研究目的与意义

与其它类型的电机相比，直流电机具有良好的起动性能，调速范围广，过载能力强等特点，因此直流电机在起动和调速要求较高的生产机械中得到了广泛的应用。

随着人们生活水平的提高和科技的发达，小功率直流电机有了很大的市场，高精度控制直流电机转速成为发展的必然趋势。

本课题是为了证明了pid控制算法在直流电机调速控制中的优点。

2. 国内外研究现状分析

国外主要电气公司如瑞典的abb公司、德国的西门子公司、aeg公司、日本的三菱公司、东芝公司、美国的ge公司、西屋公司等，均已经开发出多个数字直流调速装置，有成熟的系列化、标准化、模板化的应用产品。

我国现在大部分数字化控制直流调速装置依靠进口，但由于进口设备价格昂贵，也给出了国产数字控制直流调速装置的发展空间。

目前，国内许多大专院校、科研单位和厂家也都在开发全数字直流调速装置。

3. 研究的基本内容与计划

一、研究内容采用脉宽调制(PWM)调节电机转速，利用PID算法来实现高精度控制，建立直流电机控制系统，通过MATLAB软件建立直流电机控制系统的仿真模型，使仿真结果表明系统具有较好的控制特性。

二、研究计划（1）第1-2周：明确设计任务，查资料，初步熟悉PID控制算法、直流电机工作原理和撰写开题报告和文献综述；（2）第3周：确定总体设计方案；（3）第4-5周：深入了解PID控制算法和设计主程序，设计PID控制系统；（4）第6-7周: 设计直流电机控制系统；（5) 第8周：熟悉MATLAB软件，并建模；（6）第9-11周：用MATLAB软件仿真直流电机控制系统；（7）第12-13周：系统仿真与调试，以及撰写毕业论文初稿；（8）第14-15周：系统最后的调试阶段，以及撰写毕业论文；

4. 研究创新点

PID控制器能使PID控制参数随被控对象输出参数的变化而即使调整。

用软件仿真系统和理论分析相一致，验证了PID算法的合理性与有效性，使PID控制算法控制直流电机以满足稳定并且转速精度高的一定要求。