直流电机转速测量报告

《直流电机转速测量报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、直流电机转速控制摘要一、系统总体设计1.1系统总体方案1.2系统总体框图二、模块电路方案比较与论证2.1电机驱动2.2转速检测三、系统模块电路的设计3.1键盘3.2显示部分3.3电机驱动3.4转速检测五、测试方案与测试结果5.1测试方案5.2测试结果5.3误差分析六.总体结论七、附录八、参考文献扌商要：木作品以TI公罚的超低功耗MSP430F149和光电传感器为主要部件，设计并制作了电机转速控制系统。该系统用脉冲调制(PWM)控制驱动电路，从而改变电机转动，有效的降低了功率浪费和热耗散，降低了对电源的要求。在测量部分使用光电传感器，有效地提高了测量的灵敏度与精度。通过转速测

2、量可以有效控制电机的运转。关键字：MSP430F149光电传感器脉冲调制(PWM)Abstract：thisworkbyTIcompanyMSP430F149photoelectricsensorandlowpowerconsumptionformaincomponents,designandmanufactureofthemotorspeedcontrolsystem.Thissystembyusingapulsemodulation(PWM)controlcircuit,whichdrivemotorrotation,effectivelyreducethewastea

3、ndheatdissipationpower,reducedtopowerrequirements.Insomemeasurephotoelectricsensor,effectivelyimprovetheaccuracyofmeasurementandsensitivity.Throughmeasurementcaneffectivelycontrolmotorspeedofoperation.Keywords：MSP430F149photoelectricsensorpulsemodulation(PWM)一、系统总体设计1.1系统总体方案根据题目要求，本系统总共分为

4、六大部分：第一部分键盘输入信号控制了屯机转速和显示。第二部分利用MSP430F149的控制功能实现对输出信号的处理与控制。第三部分驱动电路，使用MSP430输出PWM波控制驱动电路，使其输出相应的驱动电压。第四部分检测电路，主要采用光电传感器检测电机转速，将输出的脉冲信号通过电压比较器，转换成标准的高低电平，送入MSP430计算转速，将结果送入第五部分显示模块显示相应的转速。1.2系统总体框图显示MSP430驱动电路电机检测电路图一系统总体框图二、模块电路方案比较与论证2.1电机驱动方案一：Cuk变换电路库克变换电路屈于升降压型直流变换电路，通过PWM波的控制，可以改变电路

5、输出的电压，从而通过这个可变的电压改变电机的转速。其输入与输出的关系如卜式：Uo=-Ud*D/(1-D)其中D为PWM波的占空比，Ud是输入电压，Uo是电路的输出电压。通过貝体电路如图所示：roCl乂+/C2R1BIPWM7Qru+Cuk变换器：美国加州理工学院SlobodanCuk提出的对Buck/Boost改进的单管不隔离直流变换器，在输入输出端均有电感，可以显著减小输入和输出电流的脉动，同样是输出电压的极性与输入电压相反，同样是输出电压既可低于也叮高于输入电压。Cuk变换器可看做是Boost变换器和Buck变换器串联而成，合并了开关管。开关管Q也为PWM控制方式。C

6、uk变换器也有CCM和DCM两种工作方式，但不是指电感电流，而是指流过二极管的电流连续或断续。在一个开关周期中开关管Q的截止时间(l-Dy)Ts内，若二极管电流总是大于零，则为电流连续；若二极管电流在一段时间内为零，则为电流断续工作；若二极管电流在t=Ts时刚降为零，则为临界连续工作方式。Cuk变换器中有两个电感，这两个电感之间可以没有耦合，也可以有耦合，耦合电感可进一步减小电流脉动量。分析时增加一个假设：耦合电容C1容量很大，变换器在稳态工作时C1的电压基本保持f旦定。CCM时的基本关系：输出电压与输入电压间的关系：$=吕一而卩ci仏+%『讪UyDy=0.5时，b=Vm

7、；Dy<0.5时'你Vin；Dy>0.5时，心Vim即输出电压既可低于也可高于输入电压。"h】一5输出平均电流和输入平均电流的关系：半=AWDy电感L1的平均电流等于开关管Q的平均电流：Zg]=le=人电感L2的平均电流等于二极管D的平均电流：厶2=】D=g开关管Q和二极管D在截止时所承受的电压:鼻二％二％二乓+%Cuk变换器中，电源能量经过3次变换才到负载。第一次是Q导通，电感L1储能增长，电能转换为磁储能；第二次是Q截止，L1的磁能转移为C1的电能存储着；第三次是Q导通，C1的电能转移到负载和输出回路的电感L2