直流电机的调速控制设计

摘要

近年来，随着科技的进步，直流电机得到了越来越广泛的应用，直流具有优良的调速特性，调速平滑，方便，调速范围广，过载能力强，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无极快速起动、制动和反转，需要满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，从而对直流电机提出了较高的要求，改变电枢回路电阻调速、改变电压调速等技术已远远不能满足现代科技的要求，这是通过PWM方式控制直流电机调速的方法就应运而生。

采取传统的调速系统主要有以下的缺陷：模拟电路容易随时间飘移，会产生一些不必要的热损耗，以及对噪声敏感等。而用PWM技术后，避免上述的缺点，实现了数字式控制模拟信号，可以大幅度减低成本和功耗。并且PWM调速系统开关频率较高，仅靠电枢电感的滤波作用就可以获得平滑的直流电流，低速特性好；同时，开关频率高，快响应特性好，动态抗干扰能力强，可获很宽的频带；开关元件只需工作在开关状态，主电路损耗小，装置的效率高，具有节约空间、经济好等特点。随着单片机技术的日新月异，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。

关键词　    直流电机调速    单片机    PWM  

目录

摘要 1

第1章 绪论 2

1.1直流电机概述 2

    1.2直流电机的基本结构………………………………………………..2

1.3单片机简介 3

    1.3.1主要特性……………………………….............................................4

第2章  基本原理 5

2.1 直流电机调速原理 6

2.2 PWM控制原理 7

第3章  方案论证 9

3.1电机调速控制方案论 9

3.2PWM控制的软件实现 9

3.3设计方案 10

第4章系统硬件设计 11

4.1控制电路设计 11

4.2隔离电路设计 11

4.3驱动电路设计 12

4.3.1驱动芯片简介……………………………………………………13

4.4 续流电路的设计………………………………………………………………16

4.5 系统原理图…………………………………………………………………17  

第5章系统软件设计 19

5.1 主程序设计 19

5.1.1显示程序设计 21

5.2功能程序设计 21

第6章系统仿真调试 ……………………………………………………..27

6.1调试软件介绍 27

6.1.1keil软件和proteus软件介绍 27

6.2直流电机调速功能仿真 28

6.3 测试结果与分析 28

6.4 结论 …………………………………………………………………29 

参考文献 30

致谢 31