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摘 要

直流电机转速控制系统现场段的开发，主要针对小型直流电机的控制进行设计，使系统既能本地控制也能实现远程控制直流电机的转速。直流电机通过带动测速电机，使其发电产生电压，通过PCI1711多功能采集卡进行数据采集，把数据传送到计算机。软件上，应用C 编程，主要实现对测速电机产生的电压值进行采样，计算出转速，控制算法计算然后输出控制量给直流电机控制电路，从而达到对直流电机转速的控制。远程控制的时候，现场段响应远程控制协议，向主控端发送数据并接收上位机的控制数据，从而对直流电机进行控制，同时主控端拥有一切控制权限。本文主要简述了电机转速度控制的多种方法，最后选择了PID控制来作为验证，在硬件方面主要简述了硬件电路中的各模块功能，接口电路等，最后通过调试，各项曲线可以达到目标要求。

关键词：PID控制、 PCI1711 、远程控制、C

ABSTRACT

The development of field section of DC motor speed control system is mainly aimed at the control of small DC motor, so that the system can control the speed of DC motor both locally and remotely. DC motor generates voltage by driving speed measuring motor. Data is collected by PCI1711 multi-function acquisition card and transmitted to computer.In software, the application of C programming, mainly to achieve the sampling of the voltage generated by the tachometer motor, calculate the speed, control algorithm calculation and then output the control amount to the DC motor control circuit, so as to achieve the speed control of the DC motor. In remote control, the field section responds to the remote control protocol, sends data to the main control terminal and receives control data from the host computer, so as to control the DC motor, and the main control terminal has all control rights. In this paper, several methods of motor speed control are briefly described. Finally, the PID control is selected as the verification. In the hardware aspect, the function of each module and interface circuit in the hardware circuit are mainly described. Finally, through debugging, the curves can meet the target requirements.

Key words: PID control, PCI1711, remote control, C .

目录

摘要 I

第一章 绪论 1

§1.1 引言 1

§1.2 任务内容 2

第二章 直流电机转速控制方案简介 3

§2.1 各类控制方法 3

§2.2 此次的控制方案 6

第三章 PCI数据采集卡简介 7

§3.1 PCI-1711采集卡的库函数（模拟量）简介 7

§3.2.模拟量函数 10

第四章 直流电机转速控制系统硬件设计 13

§4.1 转速控制系统简介 13

§4.1电机与计算机接口 20

第五章 直流电机转速控制系统软件设计 22

§4.1下位机的任务 22

§4.2 VC 创建工程 22

§4.3 程序结构简述： 24

§4.4 下位机本地控制程序功能简介 26

第六章 结果分析 31

致谢 34

参考文献（References） 34

附录一：实物图 35

附录二：PID控制程序 36

第一章 绪论

1.1引言

电能是现代大量应用的一种能量形式。电能的生产、变换、传输、分配、使用和控制等等，都必须利用电机作为能量转换和信号变换的机电装置。在工业企业中，大量的应用电动机作为原动机去拖动各种生产机械。随着现代工业生产的发展，对电机拖动系统提出了更高的要求，如要求提高加工精度与工作速度，要求快速启动、制动及逆转，实现在很宽的范围内调速和整个生产过程的自动化。要完成这些任务，除电机外，必须有自动控制装置，以组成自动化的电力拖动系统。

从20世纪90年代以来，自动控制技术快速发展，计算机控制技术已渗透到我们的生产、生活、学习的各个角落。过程控制技术正在为实现各种最优的技术经济指标、提高经济效益和劳动生产率、节约能源、改善劳动条件、保护环境卫生等方面起着越来越大的作用。

计算机在现代工业生产过程控制中的使用越来越广，已经基本取代了以前由模拟调节器构成的控制系统。在计算机过程控制系统中，计算机包括单片机或DSP构成的数字调节器、工业控制计算机（IPC）、可编程控制器（PLC）以及集散控制系统（DCS）等。与个人计算机（PC）相比，这些计算机普遍具有可靠性高、对计算机速度精度要求相对较低、输入输出设备比较完善、实施响应型号、中断系统比较完善、指令系统丰富、有反应过程的数学模型和完善的软件系统等特点。

电机转速控制的方法有很多，早期采用模拟仪表，80年代中后期，计算机被引入电机控制中。进入90年代后，国内生产出各种型号的数字显示调节器。然而，从使用情况来看，微机控制虽然先进，但也存在设备复杂，使用维护困难的缺点，而且，一旦微机出现故障，可能造成整个车间或整条生产线的瘫痪，这在现代生产中是绝对不允许的。因此，近年来人们对微机群控提出了异议。可是如果每台电机系统都采用一套独立的微机上下位机控制系统，其投资将异常庞大，在目前的经济条件下，工厂难以接受。所以，现在采取分散控制—集中管理，即将配置好的微机用作上位机，以管理车间，并监控各台电机的运行情况，下位机可以具备自动控制电机转速和接受上位机控制的功能，同时采用简单可靠的电子式数字控制仪作为控制设备，这样，既可获得同样高的控制精度，又可以大大提高工作可靠性。

当前，世界先进制造技术不断兴起并日趋成熟，随着微电子计算机技术的发展，当今电机控制系统技术朝着高精度化，多功能化，智能化，系统化和高可靠性等方向发展。在世界经济竞争越演越烈的背景下，在制造领域，发达国家凭借先进技术获取厚利，而我国还有许多工业生产过程仍然处于手动或者半自动状态，操作水平低，稳定性差，经济效益不佳，还有很大的生产技术改造空间。

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