基于單片機(jī)的直流電機(jī)pwm調(diào)速控制(文獻(xiàn)綜述-文庫吧資料
2024-11-16 04:48本頁面
【正文】 ，系統(tǒng)軟件主要由主程序 MAIN，電機(jī)控制子程序和串口通信子程序等組成 [15]。 HD44780是字符型液晶顯示控制器的代表電路。 目前大部分 LED液晶顯示器的控制器都有采用型號為 HD44780的集成控制器 [14]。如圖 6所示： 圖 6 光耦測速電路 轉(zhuǎn)速顯示 顯示模塊常見有數(shù)碼管顯示和液晶顯示 [13]。 Q1接收不到 DS2的光信號時， Q1 截止，該電路輸出為高電平；在透光孔經(jīng)過該位置時， Q1導(dǎo)通，則輸出低電平信號 。則電機(jī)的速度即為一個采樣周期中N值的變化量。若 PC5 為低電平 , 則電機(jī)為正轉(zhuǎn) , 計數(shù)器 N值加 1。單位時間內(nèi)輸出的脈沖數(shù) N，因此可求出單位時間內(nèi)的速度 V＝ NT。 工作原理：霍爾開關(guān)集成電路中的信號放大器將霍爾元件產(chǎn)生的幅值隨磁場強(qiáng)度變化的霍爾電壓 UH 放大后再經(jīng)信號變換器、驅(qū)動器進(jìn)行整形、放大后輸出幅值相等、頻率變化的方波信號。 霍爾效應(yīng)：在一塊半導(dǎo)體薄片上，其長度為 l，寬度為 b，厚度為 d,當(dāng)它被置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的磁場中，如果在它相對的兩邊通以控制電流 I，且磁場方向與電流方向正交，則在半導(dǎo)體另外兩邊將產(chǎn)生一個大小與控制電流 I 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 乘積成正比的電勢 UH，即UH=KHIB，其中 kH為霍爾元件的靈敏度。 2020年， 曹太強(qiáng) ,許建平 ,吳昊 ,王杰 在 基于 DSP 的直流 電機(jī)數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計 中用 H 型雙極可逆 PWM驅(qū)動 [10]， 直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 正比于電樞端電壓 U0，所以控制 U0 就可以控制 n。這種電路由于管子的只在飽和和截止?fàn)顟B(tài)下，效率非常高。 2020年， 趙鴻圖 在 基于單片 機(jī) AT89C51的直流電機(jī) PWM調(diào)速系統(tǒng) 采用 L298驅(qū)動 [9]， L298是由達(dá)林頓管組成的雙 H橋高電壓大電流集成 PWM電路。 2020年， 張 悅玲 ,高文彥 ,劉萬成在 80C196KB/KC單片機(jī)的直流電機(jī)控制器設(shè)計中，采用驅(qū)動模塊 LMD18200芯片，從而實現(xiàn) PWM的控制，該芯片內(nèi)部集成了 H型驅(qū)動橋 ,只需要輸入方向、轉(zhuǎn)速等信號及其相關(guān)保護(hù)電路即可，芯片內(nèi)設(shè)有過熱報警輸出和自動關(guān)斷保護(hù)電路。 電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng) 目前直流電機(jī)的驅(qū)動方式主要有兩種形式：線性驅(qū)動方式和開關(guān)驅(qū)動方式 [7]。 前兩種方法在調(diào)速時改變了控制脈沖的周期 (或頻率 )，當(dāng)控制脈沖的頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近時，將會引起振蕩，因此常采用定頻調(diào)寬法來改變占空比從而改變直流電動機(jī)電樞兩端電壓。 B、調(diào)寬調(diào)頻法：保持 t不變，只改變 1t ，這樣使周期 (或頻率 )也隨之改變。 基于單片機(jī)類由軟件來實現(xiàn) PWM：在 PWM調(diào)速系統(tǒng)中占空比 D是一個重要參數(shù)在電源電壓 dU 不變的情況下，電樞端電壓的平均值取決于占空比 D 的大小，改變 D 的值可以改變電樞端電壓的平均值從而達(dá)到調(diào)速的目的。 由上面的公式可見，當(dāng)我們改變占空比 D = t1 / T時，就可以得到不同的電機(jī)平均速度 Vd，從而達(dá)到調(diào)速的目的。也正因為如此， PWM又被稱為“開關(guān)驅(qū)動裝置”。 在 PWM驅(qū)動控制的調(diào)整系統(tǒng)中，按一個固定的頻率來接通和斷開電源，并且根據(jù)需要改變一個周期內(nèi)“接通”和“斷開”時間的長短。 傳統(tǒng) PID控制 的問題是其控制性能依賴于控制對象精確的數(shù)學(xué)模型 ， Kp為比例系數(shù) , Kd為微分 ,如圖 2所示： 圖 2 傳統(tǒng) PID控制器系統(tǒng) （ 4） PWM調(diào)速方式 [6]： PWM（脈沖寬度調(diào)制）是通過控制固定電壓的直流電源開關(guān)頻率，改變負(fù)載兩端的電壓，
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