中国矿业大学(北京)本科生毕业设计(论文)中文题目:电机转速测量系统的设计与仿真分析英文题目:DesignofMotorRotationalSpeedMeasuringSystemandSimulationAnalysis姓名:叶季旺学号:0203020226学院:机电与信息工程学院专业:电气工程与自动化班级:02级2班指导教师:郭惠玲职称:副教授完成日期:2006年6月14日中国矿业大学(北京)本科生毕业设计(论文)任务书学院机电与信息工程学院专业电气工程与自动化班级02级2班学号0203020226学生姓名叶季旺任务下达日期:2006年1月10日完成日期:2006年6月14日题目:电机转速测量系统的设计与仿真分析专题题目:光电转换和倍频电路的设计主要内容和要求:内容:1、设计一个用光电转换方式测量电动机的转速系统。2、测量对象为一台额定电压为5V的直流电动机。基本要求:1、电机转速范围为600~6000r/min,测量的相对误差不大于1%2、用4位七段数码管显示相应的电动机转速。院长签字:指导教师签字:中国矿业大学(北京)本科生毕业设计(论文)指导教师评阅书学院机电与信息工程学院专业电气工程与自动化班级02级2班学生姓名叶季旺题目:电机转速测量系统的设计与仿真分析专题题目:光电转换和倍频电路的设计指导教师评语:电机转速的测量方法很多,其中利用光电式转速传感器测速分辨力高、惯性小、反应时间快、抗干扰能力强、适用于瞬态转速的测试,在电机的转速测量中,影响测量精度的主要因素有两个:一是采样点的多少,采样点越多,速度测量结果越精确,尤其是对于低转速的测量。二是采样频率,采样频率越高,采样的数据就越准确。论文中采用改进的M法,倍频电路的作用降低了采样点少的影响,较成功地解决了其在低转速时精度差的问题。经过仿真并测量数据,所设计电路能够实现电机转速的测量与显示,达到了测量的目的,电机转速以r/min为单位。论文书写规范,格式正确,图表清晰,逻辑性强,符合本科毕设要求。成绩:指导教师签名:年月日中国矿业大学(北京)本科生毕业设计(论文)评阅教师评阅书学院机电与信息工程学院专业电气工程与自动化班级02级2班学生姓名叶季旺题目:电机转速测量系统的设计与仿真分析专题题目:光电转换和倍频电路的设计评阅教师评语:论文设计了一个用光电转换方式来测量电动机的转速系统,并做出相应的仿真分析,测速对象为一台额定电压为5V的直流电动机,为了知道电机的实际转速,需要实时监测电机轴的转速,方法是电机的轴上连接一个开孔圆盘,通过光电开关将转速换为电脉冲信号,通过计数等电路,测量出电机的实际转速。它涉及到光电转换、整形、倍频、计数、译码、显示,以及计数、显示之间的时序关系的控制等多种电路。论文所设计的系统用到的器件都是本专业电路中常见的器件,价格便宜,且其结构简单,原理易于掌握,但却能较精确测得电机的转速。论文书写规范,格式正确,图表清晰,逻辑性强,符合本科毕设要求。成绩:评阅教师签名:年月日中国矿业大学(北京)2002级本科生毕业设计(论文)答辩及综合成绩学院:机电与信息工程学院学生姓名:叶季旺学号:0203020226专业:电气工程与自动化班级:02级2班题目:电机转速测量系统的设计与仿真分析专题题目:光电转换和倍频电路的设计设计说明书(论文):43页,图纸:张,其它材料:答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误回答不清1.转速测量精度多高?2.如果使用单片机的话与原方案对比?3.试写出5个以上国家规定电压等级?4.时序逻辑电路中一定有存储电路吗?5.怎样才能使80C51复位?答辩成绩:答辩小组长:年月日指导教师评价成绩:指导教师签字:年月日评阅教师评价成绩:评阅教师签字:年月日答辩委员会评语及建议成绩:答辩委员会主任:年月日学院领导小组综合评价成绩:学院领导小组负责人:年月日摘要转速是电机极为重要的一个状态参数,它的测量精度将直接影响电动机其它有关参数和特性的测试以及故障检测与诊断的准确性;在速度闭环控制系统中,测速装置属于反馈环节,转速检测的快速性和精度将直接影响系统的控制效果和动静态性能.因此转速的高精度测试具有重要的意义。本论文要设计一个用光电转换方式来测量电动机的转速系统,并做出相应的仿真分析,测速对象为一台额定电压为5V的直流电动机,基本要求是电机转速范围为600~6000r/min,测量的相对误差不大于1%,且用4位七段数码管显示相应的电动机转速。为了知道电机的实际转速,需要实时监测电机轴的转速,方法是电机的轴上连接一个开孔圆盘,通过光电开关将转速换为电脉冲信号,通过计数等电路,测量出电机的实际转速。它涉及到光电转换、整形、倍频、计数、译码、显示,以及计数、显示之间的时序关系的控制等多种电路。论文所设计的系统用到的器件都是本专业电路中常见的器件,价格便宜,且其结构简单,原理易于掌握,但却能较精确测得电机的转速。关键词:转速测量;光电转换;倍频;锁相环;施密特触发器;AbstractRotationalspeedisaveryimportantstateparameterofelectricmotors.Itsmeasurementprecisionwilldirectlyaffectthetestofotherrelevantparametersandcharacteristicsofelectricmotorsandthetestofdetectionanddiagnosisoffaults.Inspeedloopcontrolsystem,thevelocitymeasurementdevicesarefeedbacklink.Thespeedinessandprecisionofthevelocitymeasurementwilldirectlyaffectcontroleffectofthesystemandstaticanddynamicstatefeatures.Thereforethehighprecisiontestsofrotationalspeedaresignificance.Thisthesiswantstodesignasystemofphotovoltaicconversiontomeasuretherotationalspeedofelectricmotors,andmakethecorrespondingsimulationanalysis.Theobjecttomeasureisadirectcurrentgeneratorwhoseratedvoltageis5Vandspeedscopeis600~6000r/min.Therelativeerrorofmeasurementisnotmorethan1%andusefoursevensegmentnumericdisplaytoshowcorrespondingelectricmotorsrotationalspeed.Toknowtheactualelectricalrotationalspeed,weneedrealtimemonitoringtherotationalspeedofthemotor’saxis.Byconnectingtheaxisadishwithholes,rotationalspeedwillbechangedtoelectricitypulsesignalthroughPVswitches.Throughcountingandothercircuits,theactualrotationalspeedofmotorwillbeknown.Thedevicesusedbythedesignedsystemarefamiliarandcheapness.Thoughthesystem’sstructureissimpleandprincipleiseasytounderstand,itcanaccuratelydetectthemotor’sspeed.Keywords:RotationalSpeedMeasuring;PhotovoltaicConversion;Frequencydoubling;PhaseLockedLoops;SchmittTrigger;目录1绪论..................................................................11.1电机转速测量发展现状及前景.................................................................................11.2研发意义.....................................................................................................................11.3课题任务.............................................................21.4仿真软件介绍.............................................................................................................22电机转速测量原理......................................................92.1数字测速方法.............................................................................................................92.1.1M法测速...........................................................................................................92.1.2T法测速..........................................................................................................102.1.3M/T法测速.....................................................................................................112.2各种测速方法的精度指标.......................................................................................122.2.1分辨率............................................................................................................122.2.2测速误差率....................................................................................................142.3测速方法的比较和选择...........................................................................................153电机转速测量系统的总体方案...........................................173.1概述........................