文档介绍：学校代码:
学号:
HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING
文献综述
题目单片机控制直流电机PWM调速系
统的设计与仿真
学生姓名
专业班级电气工程及其自动化1班
学号
系(部) 电气信息工程系
指导教师(职称)
完成时间 2012 年 2 月28日
单片机控制直流电机PWM调速系统的设计与仿真
摘要:传统的直流电机调速系统,电机工作不稳定,难以满足高精度、大功率场合的要求。本文介绍了一种基于单片机AT89C52的直流电机调速控制系统,采用可逆PWM系统来实现电机控制。其电路简单、性能稳定、控制精度高、调试修改参数方便、可调范围宽、响应速度快和成本低,能非常方便和灵活地应用于大功率、可靠性要求较高的直流电机控制中。
关键词:AT89C52 电机控制 PWM
电机在各行各业发挥着重要的作用,而电机转速是电机重要的性能指标之一,因而测量电机的转速和电机的调速,使它满足人们的各种需要,更显得重要,而且随着科技的发展,PWM调速已经成为电机调速的新方式。随着科技的发展,人们对控制系统的要求越来越高,电机调速成了人们研究的课题,现在对于普通直流电机的调速已经有了比较成熟的方法。
文献【1】中提到,直流电动机的控制方法可分为两类励磁控制法与电枢电压控制法。励磁控制法控制磁通,其控制功率虽然小,但低速时受到磁饱和的限制,高速时受到换向火花金额换向器结构强度的限制,而且由于励磁线圈电感较大,动态响应较差,所以使用较少。
电枢电压控制法总体上可以分为两种,一种是调节电压,一种是调节电枢电流。传统的调速系统是用模拟电子电路来实现的,这种电路虽然反应快,但是灵活性较差,为序复杂。单片机作为一种可编程控制器技术上已经比较成熟。通过单片机对普通直流电机进行调速的系统已经存在,单片机具有性能高、速度快、体积小、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等突出优点。
研究背景及动态
起先的电机电枢电压调节法采用串联电阻调速法,这种方法耗能大、且调速不太平稳,逐渐被其他装置代替。以后又出现了晶闸管、MOSFET、IGBT等为主控原件的调速装置。电子技术的告诉发展,促进直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变,特别是单片机技术的应用,使直流电机调速极速进入一个新的阶段
。传统的晶闸管直流调速系统控制回路的硬件设备极其复杂,安装调试困难,相对故障率较高,维修比较困难。而采用单片机控制的电机调速系统,其控制方案是依靠软件实现的,控制器由可编程功能模块组成,配置和参数调整简单方便,工作稳定。
文献【3】提出直流电机脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation—简称PWM)调速产生于20世纪70年代中期,最早用于自动跟踪天文望远镜,自动记录仪表等的驱动,后来用于晶体管器件水平的提高及电路技术的发展,PWM技术得到了高速发展,各式各样的脉宽调速控制器,脉宽调速模块也应运而生,许多单片机也都有了PWM输出功能。
PWM—脉冲宽度调制技术通过对一系列数字脉冲的宽度进行调制, 在脉冲作用下,当电机通电时速度加快, 断电时速度逐渐变慢,只要按一定规律改变通断电时间, 即可对电机的转速控制,实现直流电机调速数字化。PWM将占空比(电机电枢电压接通时间与通电周期的比值)不同的脉冲变成不同的电压来驱动直流电机转动,