直流電機具有寬廣的調(diào)速范圍,平滑的無級調(diào)速特性。利用PWM脈沖信號的占空比決定輸出到直流電機的平均電壓的大小。通過調(diào)節(jié)占空比,可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓的目的,而且輸出電壓可以實現(xiàn)無級連續(xù)調(diào)節(jié)。本文以AT89S51單片機為核心,提出了基于直流電機調(diào)速與測速系統(tǒng)的設計方案,然后給出了系統(tǒng)的主電路結(jié)構(gòu),以及驅(qū)動電路設計和系統(tǒng)軟件設計。本方案充分利用了單片機的優(yōu)點,具有頻率高、響應快的特點。
直流電機是工業(yè)生產(chǎn)中常用的驅(qū)動設備,具有良好的起動、制動性能。早期直流電動機的控制均以模擬電路為基礎,采用運算放大器、非線性集成電路以及少量的數(shù)字電路組成??刂葡到y(tǒng)的硬件部分復雜、功能單一,調(diào)試困難。本方案采用單片機控制系統(tǒng),使得許多控制功能及算法可以采用軟件技術(shù)來完成,為直流電動機的控制提供了更大的靈活性,并使系統(tǒng)能達到更高的性能。
PWM(脈沖寬度調(diào)制PulseWidthModulation)簡稱脈寬調(diào)制,是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種技術(shù),廣泛應用在測量、功率控制與變換等許多領(lǐng)域中。脈寬調(diào)制是一種模擬控制方式,其根據(jù)相應載荷的變化來調(diào)制晶體管基極的偏置,改變晶體管導通時間。是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)。
PWM可以應用在許多方面,如電機調(diào)速、溫度控制、壓力控制等。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,并根據(jù)需要改變一個周期內(nèi)“接通”和“斷開”時間的長短。通過改變直流電機電樞上電壓的“占空比”來改變平均電壓的大小,從而控制電動機的轉(zhuǎn)速。因此,PWM又被稱為“開關(guān)驅(qū)動裝置”.PWM的占空比決定輸出到直流電機的平均電壓。所以通過調(diào)節(jié)占空比,可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)輸出電壓無級連續(xù)調(diào)節(jié)。