《ARM嵌入式接口技术应用》第九章 电机控制.ppt

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1、第九章电机控制一、电机概述二、直流电机控制三、步进电机控制www.yxarm.comwww.yxarm.net一、电机概述电机是电能的变换装置，包括静止电机和旋转电机。静止电机是根据电磁感应定律和磁势平衡原理实现电压变化的一种电磁装置，也称其为变压器。旋转电机是根据电磁感应原理实现电能与机械能之间相互转换的一种能量转换装置。旋转电机可分为：直流电机步进电机交流电机www.yxarm.comwww.yxarm.net1.1直流电机的分类分类标准具体类别按其控制性能普通直流电机；直流伺服电机。按有无电刷有刷直流电机；无刷直流电机。按励磁类型永磁直流电机；励磁直流电机等。

2、普通有刷永磁直流电机工作原理www.yxarm.comwww.yxarm.net1.2直流电机特性图当负载一定时，流过直流电机的平均电流越大，产生的力矩就越大，从而直流电机的转速越快；当电流一定时，负载越大，直流电机的转速就越慢。www.yxarm.comwww.yxarm.net步进电机一种将电脉冲转化为角位移的执行结构；即当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。步进电机结构图：步进电机www.yxarm.comwww.yxarm.net转子为永久磁铁，线圈绕在定子上。根据线圈的配置，步进电机的分类：步进电机www.yxar

3、m.comwww.yxarm.net二、直流电机的控制对直流电机进行调速和控制，需经过直流电机的驱动电路，驱动电路实际上就是大功率的放大器。直流电机的驱动电路有线性放大驱动型和开关驱动型。线性驱动器就是一个线性功放，线性驱动器的工作原理如下：线性功率驱动工作原理www.yxarm.comwww.yxarm.net1.1开关驱动器PWM原理图开关驱动是利用大功率晶体管的开关作用，将恒定的直流电源电压转换为一定的方波电压加在电机电枢上。PWM是直流电机最重要也是最常用的开关驱动控制方式。www.yxarm.comwww.yxarm.net1．PWM（PulseWidth

4、Modulation）脉冲调宽式2．PFM（PulseFrequencyModulation）脉冲调频式www.yxarm.comwww.yxarm.net1.2控制电路--驱动部分直流电机驱动器主要分类：T型不可逆驱动器；H型可逆驱动器。H型驱动器原理图www.yxarm.comwww.yxarm.net以下电路可灵活控制直流电机正反转和转速控制电路www.yxarm.comwww.yxarm.net1.3直流电机控制实验1．实验目的灵活控制直流电机的正反转，灵活控制直流电机的转速与停止。2．实验内容一开始电机以最高速度正转，按键一次则电机速度减半，按键3次后，电

5、机停止；继续按键，电机反转。3．原理分析用P1.21引脚来控制直流电机的转动方向，并用一个全局变量保存电机的转动方向；用P0.21引脚来控制直流电机的转速，设计电机转速有2个等级。驱动子函数：ZLDJ_SET（uint8Direction，uint8Speed），控制直流电机的方向和速度。www.yxarm.comwww.yxarm.net4.实验参考程序/***************************************************************************一开始电机以最高速度正转，按键一次则电机速度减半，按键3次后，

6、电机停止；*继续按键，电机反转。**************************************************************************/intmain(void){uint32i;uint8Direction=0,Speed=3;PINSEL1=PINSEL1&0x0FFFFFFF;//设置P0.30为GPIO功能，输入IO0DIR=IO0DIR&0xBFFFFFFF;//设置P0.21为PWM功能，通过控制PWM的占空比从而控制直流电机的速度PINSEL1=PINSEL1

7、0x00000400;//设置P1.21为GP

8、IO，输出。通过控制P1.21的电平从而控制直流电机的方向IO1DIR=IO1DIR

9、(1<<21);ZLDJ_SET(Direction,Speed);//电机以最快速度正转while(1){if((IO0PIN&(1<<30))!=0)continue;//如果P0.30是高电平for(i=0;i<5000;i++);//软件延时,消除干扰if((IO0PIN&(1<<30))!=0)continue;//如果P0.30是高电平if((Speed&0x03)==0)Direction++;Speed--;ZLDJ_SET(Direction&0x01,Spe