利用pwm控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的速度控制-文庫吧資料
2025-07-25 20:37本頁面
【正文】 次就是示波器測試額定轉(zhuǎn)速過程中由于與硬件信號輸出端連線存在一定的問題，再者就是實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)箱有一定的老化及內(nèi)外部接線的不穩(wěn)定性導(dǎo)致的問題，在實(shí)驗(yàn)的過 程中換了幾次實(shí)驗(yàn)箱才找到一個合適的。 誤差分析 本次設(shè)計(jì)在硬件驗(yàn)證這一環(huán)節(jié)出現(xiàn)一定的誤差，這包括兩方面 的產(chǎn)生一是設(shè)計(jì)本身產(chǎn)生的，二是實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)造成的。 0 檔表示停止轉(zhuǎn)動， 4 轉(zhuǎn)速依次遞增。 性能測試 速度測試：最高速度 62 轉(zhuǎn) /s，最低速度 20 轉(zhuǎn) /s。 方案的實(shí)現(xiàn) 檔位顯示： 10 轉(zhuǎn)速顯示： 方案的仿真 由上圖可知，頻率計(jì)來顯示速度的大小， D_OUT0 接數(shù)碼管 1，顯示轉(zhuǎn)速的個位； D_OUT1 接數(shù)碼管 2，顯示轉(zhuǎn)速的十位。 轉(zhuǎn) 速的顯示是由一個頻率器組成， 一個輸入端接去抖動電路的輸出端，另一輸入端接 CLK0。 電機(jī)檔位顯示模塊采用 DLED[2..0]的 3 位 2 進(jìn)制來顯示檔位。那么去抖動電路即為 Q1的非與 Q2經(jīng)過一個與門來實(shí)現(xiàn)。去抖動電路的濾波時鐘選擇為 1024HZ。 方案的實(shí)現(xiàn) 方案的仿真 由此圖可以看出，由 CMP 引出的輸出端作為正反轉(zhuǎn)的輸入端和連接硬件按鍵 1 的 Z/F 可以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 8 Z/F 鍵控制選擇 PWM 波形從正端 Z 進(jìn)入 H 橋，還是從負(fù)端 F 進(jìn)入 H 橋，以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。 當(dāng)輸入為 1 時，兩個 MUX21 都選 a，但下面那個 MUX21 的 a 卻是接地的，因此只有上面的 MUX21 輸出，此時為正轉(zhuǎn)；而轉(zhuǎn)速由上面的比較器輸出信號控制。其中， 0 檔位表示停止轉(zhuǎn)動， 4 檔位依次增大。改變 DECD 的輸出值就等于改變 PWM的輸出信號的占空比，也等于改變了周期，這樣就實(shí)現(xiàn)了速度調(diào)控。 將 DECD 和 CNT8 的輸出端接到比較器 CMP 的輸入端。 6 CNT8 是一個八位的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器， 作為脈寬計(jì)數(shù)器。 三 . PWM 模塊設(shè)計(jì) 方案的設(shè)計(jì) PWM 控制電路由計(jì)數(shù)器、鋸齒波發(fā)生器及數(shù)字比較器組成，由此來實(shí)現(xiàn) PWM 的波形輸出。 START 鍵通過“與”門控制 PWM 的輸出， 實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的工作停止控制。當(dāng)計(jì)數(shù)值小于設(shè)定值時 , 數(shù)字比較器輸出低電平；當(dāng)計(jì)數(shù)值大于設(shè)定值時，數(shù)字比較器輸出高電平，由此產(chǎn)生周期性的 PWM 波形。 當(dāng) U/D = 0，輸入 CL K2，使設(shè)定值計(jì)數(shù)器的輸出值減小， PWM 占空比減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢。 系統(tǒng)原理 與結(jié)構(gòu) 電機(jī)轉(zhuǎn)速預(yù)置 電機(jī)速度級別顯示 PWM 模塊 電機(jī)速度 控制模塊 PWM 參考頻率 A Y1 電機(jī)正轉(zhuǎn) GND B 22MUX S Y2 電機(jī)反轉(zhuǎn) 電機(jī)方向控制 1Hz 電機(jī)轉(zhuǎn)速顯示 電機(jī)轉(zhuǎn)速脈沖信號 頻率計(jì) 去抖動電路 參考頻率 直流電機(jī)控制原理框圖 5 轉(zhuǎn)速測量 直 流 鍵盤控制 F P 顯示電路 電 GA 機(jī) 串口通信 驅(qū)動電路 硬件系統(tǒng)框圖 設(shè)定值計(jì)數(shù)器設(shè)置 PWM 信號的占空比。采用此方案，所形成的電機(jī)功能穩(wěn)定性強(qiáng)，精度高，可控范圍較大，能形成最大速度較大，更能滿足設(shè)計(jì)任務(wù)。硬件電路簡單
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