1. 研究目的与意义
电机在我们日常生活中处处可见，对国民经济发展尤为重要。特别是三相异步电动机对工农业的发展都起到了重要的推动作用。据资料显示，现在有90%以上的动力来源来自电动机。异步电动机广泛应用与工农业生产中，例如机床、水泵、冶金、矿山设备与轻工业机械等都用它作为原动机，其容量从几千瓦到几千千瓦。在航天、计算机等高科技领域，控制电机得到广泛应用。异步电动机也可以作为发电机使用，例如小水电站、风力发电站也可采用异步电机日益普及的家用电器。我国生产的电能60%用于电机，电动机与人们额生活息息相关，密不可分，所以要对电动机的调速有足够的重视。各个行业三相异步电动机的调速都有不同要求，因此我们更需要设计一种控制灵敏，技术可靠，操作简单的异步电动机调速系统，来提高工业生产效率，降低工业成本，最终达到提升工业生产总值的目的。
我国每年都有数以千计的交流调速装置投入使用，但若仔细考察这些系统，便可发现：他们大都是开环控制的，调速精度低，调速范围相对较窄。在很少一部分闭环调速系统中，采用模拟控制的居多，有微机控制的少的可怜。闭环调速系统中迄今常用的m/t法数字测速电路，一般由zilog公司的定时计数器芯片ctc组成，常需要三片ctc和数个触发器，软硬件都较复杂；电流、电压检测仍多用互感器，致使变频时检测信号严重失真，影响控制效果。长期以来，直流电动机由于调速性能优越而掩盖了结构复杂等缺点广泛的应用于工程过程中。直流电动机在额定转速以下运行时，保持励磁电流恒定，可用改变励磁的方法实现恒功率调速。采用转速、电流双闭环直流调速系统可获得优良的的静、动态调速特性。因此，20世纪80年代以前，在变频传动领中，直流调速一直占据主导地位。随着电力电子技术，计算机技术的不断发展和电力电子器件的更新换代，变频调速技术得到了飞速的发展。交流变频调速的优越性早在20世纪80年代被人们所认识。但受当时电力电子器件的限制而未能广泛应用。从电力拖动的发展过程来看，交、直流两大调速系统一直并存于各个工业领域，虽然由于各个时期科学技术的发展使的它们所处的地位有所不同，但它们始终是随着工业技术的发展，特别是随着电力电子元器件的发展而在相互竞争。随着电力电子器件，单片机的徐素发展，以及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透，为交流调速系统的开发研究进一步创造力有力的条件。随着单片机以及数字信号处理器dsp为控制核心的微机控制技术的迅速发展，使得交流调速系统的控制回路由模拟控制走向数字控制。当今模拟控制器也已经被淘汰，全数字化的调速系统已普遍得到应用。数字化使得控制器对信息的处理能力的幅度提高，许多难实现的复杂控制都能得到解决，如双闭环三相异步电动机。
综上所述，普通的调速装置过于复杂，无法满足现代工农业灵活性和适应性的要求。而单片机可以满足这方面的条件。想要快速提高工农业的成产成本，提高生产效率，推动国民经济发展，必须积极利用现代科技的发展成果，在此过程中需要将现代科技运用到工农业生产中，所以需要设计一款基于单片机的双闭环三相异步电动机调速系统。本课题拟设计出一种控制灵敏、价格低廉的智能控制器对三相异步电动机串级调速进行实时监控，该控制器以单片机为核心，由单片机外围接口电路、三相异步电动机串级调速模块组成，凭借其电路简单，可实现复杂控制，灵活性和适应性高的特点确保其安全、有效地工作，最终达到降低生产成本，提高生产效率，推动国民经济发展的目的。
2. 研究内容和预期目标
设计出一种控制灵敏、价格低廉的智能控制器对三相异步电动机串级调速进行实时监控，确保其安全、有效地工作。本课题拟采用单片机为核心，运用PID控制，实现三相异步电动机串级调速的双闭环精确控制。系统主要包括核心控制单元、数据检测电路、输出放大电路、人机交互单元等。
3. 研究的方法与步骤
本课题研究方法：
（1）掌握mcs-51系列单片机基本原理；
（2）掌握单片机外围接口电路设计；
4. 参考文献
[1]单片机原理及应用，张洪润，孙悦等著.清华大学出版社.2008
[2]单片机应用技术，吴国经主编.中国电力出版社.2004
[3]基于单片机的智能系统设计与实现，沈红卫著.电子工业出版社.2005
5. 计划与进度安排
（1）2022.3.022022.3.16查阅资料，撰写开题报告；
（2）2022.3.162022.4.13硬件功能分析，熟悉mcs-51系统指令及编程语言；
（3）2022.4.132022.5.20设计电路原理图、开发本设计的应用程序；
