众文网1.用单片机控制直流电机的研究论文?
关键词：调速；直流电动机；PWM控制；PI控制器 1 直流电动机PWM控制系统 1.1直流电动机PWM控制系统原理。
PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一。它通过分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。
直流电动机PWM控制系统有可逆和不可逆系统之分。可逆系统是指电动机可以正反两个方向旋转；不可逆系统是指电动机只能单方向旋转。
对于可逆系统，又可分为单极性驱动和双极性驱动两种方式[1]。这里只研究双极性驱动。
1.2 H型双极性可逆PWM驱动系统控制原理。“H”型是双极性驱动电路的一种，也称为桥式电路。
如图1所示。其电路是由四个开关管和四个续流二极管组成，单电源供电。
四个开关管分为两组，V1和V4为一组，V2和V3为另一组。同一组的开关管同步导通或关断，不同组的开关管的导通与关断正好相反。
在每个PWM周期里，当控制信号Vi1高电平时，开关管V1和V4导通，此时Vi2为低电平，因此V2和V3截止。电枢绕组承受从A到B的正向电压；当控制信号Vi1为低电平时，开关管V1和V4截止，此时Vi2为高电平，因此V2和V3导通，电枢绕组承受从B到A的反向电压，这就是所谓的“双极”。
由于在一个PWM周期里电枢电压经历了正反两次变化，因此其平均电压U0可以用下式决定： U0=（■-■）US=(2■-1)US=(2a-1)US(1) 可见，双极性可逆PWM驱动时，电枢绕组所承受的平均电压取决于占空比α大小。当α=0时，U0=-US，电动机反转，且转速最大；当α=1时，U0=US，电动机正转，转速最大；当 时，α=1/2时U0=0，电动机不转，但电枢绕组中仍然有交变电流流动，使电动机产生高频振荡，这种振荡有利于克服电动机负载的静摩擦，提高动态性能。
2 调速系统的设计 对于一个控制系统而言，最关键的是控制器的设计，控制器设计的好坏关系到控制系统性能的优劣。控制器要求实时性强，通用性强，具有较强的智能，在满足性能指标的前提下应尽可能的简单。
PI控制器相当于在系统中增加了一个位于原点的开环极点，同时也增加了一个位于S左半平面的开环零点。位于原点的极点可以提高系统的型别，以消除或提高系统的稳态误差，改善系统的稳态性能。
而增加的负实零点则用来提高系统的阻尼度，缓和PI控制器极点对系统稳定性产生的不利影响。只要积分时间常数Ti足够大，PI控制器对系统稳定性的不利影响可大为减弱。
在控制系统中，PI控制器主要用于改善控制系统的稳态性能[2]。 闭环调速系统的转速和电流调节器都采用PI调节器。
采用PI调节器的自动控制系统。 从传递函数看，自动调节系统为： ■=WP1(S)=KP■=KP+■（2） U1可分成比例部分U1P，和积分部分U1I，其中，比例部分与偏差成正比积分部分同偏差的积分有关，把两部分加起来，就是调节器的输出信号U1。
当偏差信号ε是阶跃信号时，比例部分会突然加大，而积分部分则按线性增长，经过一定时间后，U1输出达到限幅值。而实际系统中，偏差信号ε只是一开始突跳，随着输出信号USC的增长，偏差信号ε便逐渐降低，U1是否能够升到限幅值，就要看U1的增长和ε的衰减哪一方更快。
如果调节对象的时间常数远大于调节器的时间常数，则ε下降较慢，由于调节器的积分作用，尽管在下降，U1仍继续增长，在ε衰减到零以前U1还来得及升到限幅值[3]。如果调节对象的时间常数较小，则ε衰减较快，当积分量还来不及把U1抬高到限幅值以前，ε已经衰减到零，U1也就不能再增长，这时积分器不会饱和。
在动态过程中，PI调节器输出电压U1是否饱和对系统的输出波形很有影响。若U1一旦饱和，只有ε变负，即USC>Usr时，才有可能使它退出饱和，因此必然超凋。
3 直流脉宽调速系统的机械特性 由于采用了脉宽调制，严格地说，即使在稳态情况下，五金加工脉宽调速系统的转矩和转速也都是脉动的[4]。所谓稳态，是指电动机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态，机械特性是平均转速与平均转矩（电流）的关系。
采用不同形式的PWM变换器，系统的机械特性也不一样。对于双极式控制的可逆电路，电流的方向是可逆的，无论是重载还是轻载，电流波形都是连续的，因而机械特性关系式比较简单。
US=Rid+L■+E(0≤t 平均电流和转矩分别用Id和Te表示，平均转速n=E/Ce，而电枢电感压降L■的平均值在稳态时应为零。 用89C51编的程，步进电机调速，看你能不能用到 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 001BH LJMP LOOP ORG 0100H MAIN: MOV R0,#08H MOV P0,#0FFH MOV TMOD,#10H JB P1.6,SK7 MOV DPTR,#FORWARD SJMP SUDU SK7: JNB P1.7,SK6 SJMP MAIN SK6: MOV DPTR,#REVERSE SUDU:JNB P1.0,L0 JNB P1.1,L1 JNB P1.2,L2 JNB P1.3,L3 JNB P1.4,L4 JNB P1.5,L5 SJMP MAIN L0: MOV TL1,#00H MOV TH1,#00H SJMP LOOP1 L1: MOV TL1,#22H MOV TH1,#22H SJMP LOOP1 L2: MOV TL1,#44H MOV TH1,#44H SJMP LOOP1 L3: MOV TL1,#66H MOV TH1,#66H SJMP LOOP1 L4: MOV TL1,#88H MOV TH1,#88H SJMP LOOP1 L5: MOV TL1,#0AAH MOV TH1,#0AAH LOOP1: MOV IE,#88H SETB TR1 SJMP $ FORWARD: DB 0EH,0CH,0DH,09H,0BH,03H,07H,06H REVERSE: DB 06H,07H,03H,0BH,09H,0DH,0CH,0EH LOOP:JNB P1.0,L01 JNB P1.1,L11 JNB P1.2,L21 JNB P1.3,L31 JNB P1.4,L41 JNB P1.5,L51 SJMP LOOP L01: MOV TL1,#00H MOV TH1,#00H SJMP LOOP2 L11: MOV TL1,#22H MOV TH1,#22H SJMP LOOP2 L21: MOV TL1,#44H MOV TH1,#44H SJMP LOOP2 L31: MOV TL1,#66H MOV TH1,#66H SJMP LOOP2 L41: MOV TL1,#88H MOV TH1,#88H SJMP LOOP2 L51: MOV TL1,#09FH MOV TH1,#09FH LOOP2:MOV A,#00H MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A INC DPTR DJNZ R0,LOOP3 MOV R0,#08H JB P1.6,SK72 MOV DPTR,#FORWARD SJMP LOOP3 SK72: JNB P1.7,SK62 SJMP LOOP SK62: MOV DPTR,#REVERSE LOOP3: RETI END （一百）方案一：PWM波调速 采用由达林顿管组成的H型PWM电路（图1—1）。 用单片机控制达林顿管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电动机转速。这种电度路由于工作在管子的饱和截止模式下，效率非常高；H型电路保证了可以简单地实现转速和方向的控制；电子开关的速度很快，稳定性也极佳，是一种广泛采用的PWM调速技术。 我们采用了定频调宽方式，内因为采用这种方式，电动机在运转时比较稳定；并且在采用单片机产生PWM脉冲的软件实现上比较方便。且对于直流电机，采用软件延时所产生的定时误差在允许范围。 图1 PWM波调速电路其结构图如图1—2所示：容图2 电机调速系统框图。 转载请注明出处众文网 » 单片机控制直流电机毕业论文设计(用单片机控制直流电机的研究论文?)2.基于单片机的直流电机pwm调速系统设计
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