原创《基于微粒群优化算法的直流电机控制系统》：本文是一篇关于直流电机论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
摘 要： 针对现有直流电动机控制系统的特点和存在的问题,介绍以STM32单片机为控制核心的直流电机数字调速控制系统.该系统利用PWM信号驱动控制直流电机,将模糊控制与微粒群算法相结合,优化模糊控制器的参数,实现直流电机的驱动和闭环调速控制.实验结果表明,该控制系统结构简单、调速性能好,并具有较强的抗干扰能力,在工程应用中有较高的推广价值.
关健词： 直流电机； STM32； 模糊控制； 微粒群优化算法； PWM信号； 闭环调速
中图分类号： TN964?34； TP273 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）08?0121?04
Abstract： In allusion to the characteristics and problems of the current DC motor control system, a DC motor digital speed regulation control system taking STM32 single chip microcomputer as the control core is introduced. In the system, PWM signals are used to drive and control the DC motor, fuzzy control is combined with the particle swarm optimization algorithm to optimize the parameters of fuzzy controller and realize the drive of DC motor and closed?loop speed regulation control. The experimental results show that the control system has a simple structure, good speed regulation performance, and strong anti?interference capability, which has a high promotional value in engineering application.
Keywords： DC motor； STM32； fuzzy control； particle swarm optimization algorithm； PWM signal； closed?loop speed regulation
当今,自动调控系统已经在各行各业得到了广泛的应用和发展.直流电动机因其控制性能好、方法简单、成本低和能够较大范围平滑调速等优点,在电气传动领域占据着十分重要的地位[1].随着微电子技术和计算机技术的发展,以单片机为控制核心的数字直流调速系统控制方法灵活便捷,测速精度高,抗干扰能力强,能达到最优控制效果.本系统以STM32单片机为控制核心,利用PWM信号驱动控制直流电机,结合电流传感器实现转速电流双闭环直流数字调速系统.
1 硬件设计
1.1 基本结构
调速系统主要由主控模块、整流电路模块、电机驱动及保护模块、电压电流检测模块、人机交互模块和电源模块等组成,系统整体设计框图如图1所示.
数字调速系统采用STM32单片机作为主控制器,根据设定转速,利用转速测量模块检测转速信号并将其转变为电信号反馈给单片机；系统根据设定转速和反馈转速信号的偏差,经速度调节后产生电流参考量,它与电流反馈量形成的偏差经电流调节后,利用微粒群算法优化模糊控制器,在线自动调节模糊控制器的参数,得到PWM占空比的控制量,即改变直流电机电枢两端的平均电压调节转速,实现基于STM32单片机的直流电机转速电流双闭环调速,提高系统的性能和稳定性.
1.2 主控制器
调速装置的主控制器模块采用高性能、低功耗的STM32F103C8T6单片机,它是ARM公司最新生产的基于Cortex?M3 内核的32 位微处理器,时钟频率最高可达72 MHz,具有单周期乘法制定的硬件触发功能和较强的运算能力[2].它提供了高级的中断响应系统和片上资源,并设有电机的专门接口,可以实现6路可配置的PWM信号,结合定时器较强的边沿捕获能力,为实现电动机的精确控制调速提供了保障.
1.3 驱动及保护电路
驱动及保护电路模块主要完成开关管的开通和关断控制,进而实现电机的调速控制.通过电流检测模块实时检测电机电流,当检测到电机过载时,主控芯片关闭PWM输出信号,实现对电机保护.考虑到电机控制过程中存在的各种情况,要求驱动模块应具有脱机、使能、锁定等功能[3?4].
系统采用集成IR2130芯片设计驱动及保护电路,其电路原理图如图2所示.
1.4 隔離电路设计
考虑到系统的抗干扰性能,接口需要考虑采用光电隔离等措施.隔离电路以快速光电隔离器件6N137为核心进行设计,光电隔离电路原理图如图3所示.其主要功能是隔离驱动电路和STM32控制电路,以防止大电流反馈到控制电路,烧坏控制芯片[5].
1.5 电压电流检测电路设计
直流电机论文参考资料：
结论：基于微粒群优化算法的直流电机控制系统为关于直流电机方面的论文题目、论文提纲、直流电机论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
