基于單片機pwm直流電機調(diào)速系統(tǒng)的設計

1、JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJDFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS現(xiàn)代工業(yè)的電力拖動一般都要求局部或全部的自動化，因此必然要與各種控制元件組成的自動控制系統(tǒng)聯(lián)系起來，而電力拖動則可視為自動化電力拖動系統(tǒng)的簡稱。在這一系統(tǒng)中可對生產(chǎn)機械進行自動控制。隨著近代電力電子技

2、術和計算機技術的發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論的應用，自動化電力拖動正朝著計算機控制的生產(chǎn)過程自動化的方向邁進。以達到高速、優(yōu)質(zhì)、高效率地生產(chǎn)。在大多數(shù)綜合自動化系統(tǒng)中，自動化的電力拖動系統(tǒng)仍然是不可缺少的組成部分。另外，低成本自動化技術與設備的開發(fā)，越來越引起國內(nèi)外的注意。特別對于小型企業(yè)，應用適用技術的設備，不僅有益于獲得經(jīng)濟效益，而且能提高生產(chǎn)率、可靠性與柔性，還有易于應用的優(yōu)點。自動化的電力拖動系統(tǒng)更是低成本自動化系統(tǒng)的重要組成部分。在如

3、今的現(xiàn)實生活中，自動化控制系統(tǒng)已在各行各業(yè)得到廣泛的應用和發(fā)展，其中自動調(diào)速系統(tǒng)的應用則起著尤為重要的作用。雖然直流電機不如交流電機那樣結構簡單、價格便宜、制造方便、容易維護，但是它具有良好的起、制動性能，宜于在廣泛的范圍內(nèi)平滑調(diào)速，所以直流調(diào)速系統(tǒng)至今仍是自動調(diào)速系統(tǒng)中的主要形式。現(xiàn)在電動機的控制從簡單走向復雜，并逐漸成熟成為主流。其應用領域極為廣泛，例如：軍事和宇航方面的雷達天線、火炮瞄準、慣性導航等的控制；工業(yè)方面的數(shù)控機床、工業(yè)

4、機器人、印刷機械等設備的控制；計算機外圍設備和辦公設備中的打印機、傳真機、復印機、掃描儀等的控制；音像設備和家用電器中的錄音機、數(shù)碼相機、洗衣機、空調(diào)等的控制。隨著電力電子技術的發(fā)展，開關速度更快、控制更容易的全控型功率器件MOSFET和IGBT成為主流，脈寬調(diào)制技術表現(xiàn)出較大的優(yōu)越性：主電路線路簡單，需要用的功率元件少；開關頻率高，電流容易連續(xù)，諧波少，電機損耗和發(fā)熱都較小；低速性能好，穩(wěn)速精度高，因而調(diào)速范圍寬；系統(tǒng)快速響應性能好，

5、動態(tài)抗擾能力強；主電路元件工作在開關狀態(tài)，導通損耗小，裝置效率較高；近年來，微型計算機技術發(fā)展速度飛快，以計算機為主導的信息技術作為一嶄新的生產(chǎn)力，正向社會的各個領域滲透，直流調(diào)速系統(tǒng)向數(shù)字化方向發(fā)展成為趨勢。1.2 國內(nèi)外發(fā)展概況 國內(nèi)外發(fā)展概況電力電子技術、功率半導體器件的發(fā)展對電機控制技術的發(fā)展影響極大，它們是密切相關、相互促進的。近 30 年來，電力電子技術的迅猛發(fā)展，帶動和改變著電機控制的面貌和應用。驅(qū)動電動機的控制方案有三

6、種：工作在通斷兩個狀態(tài)的開關控JDFJKDHFKAHGJHLKFHJHAKHFLJKDHFKLJASHDFKJHAKLDFHDLSFHKLDSJDFSGSJDFKGHERUHJKDHKLSHDKJHKSHKFHLKGHDLSFGHDSKLFHGLDKSFHGLKFGDS度和方向，完成了基本要求和發(fā)揮部分的要求。在設計中，采用了 PWM 技術對電機進行控制，通過對占空比的計算達到精確調(diào)速的目的。本文介紹了直流電機的工作原理和數(shù)學模型、脈寬

7、調(diào)制（PWM）控制原理和 H橋電路基本原理設計了驅(qū)動電路的總體結構，根據(jù)模型，利用 PROTEUS 軟件對各個子電路及整體電路進行了仿真，確保設計的電路能夠滿足性能指標要求，并給出了仿真結果。第 2 章 直流調(diào)速系統(tǒng)概述 直流調(diào)速系統(tǒng)概述調(diào)速方法通常有機械的、電氣的、液壓的、氣動的幾種，僅就機械與電氣調(diào)速方法而言，也可采用電氣與機械配合的方法來實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)。電氣調(diào)速有許多優(yōu)點，如可簡化機械變速機構，提高傳動效率，操作簡單，易于獲得無極