基于脉冲宽度调制的直流电机控制方法研究与设计.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.08.015基于脉冲宽度调制的直流电机控制方法研究与设计1211隋美丽，夏征，龙建，王楠（1.北京电子科技职业学院汽车工程学院，北京100176；2.中油管道检测技术有限责任公司，河北廊坊065000）摘要：通过对脉宽调制（PWM）控制直流电机转速的方法进行了研究，以STC12C5201AD单片机为主控芯片，并对控制电路进行了设计，通过H桥驱动电机，为平滑调速提供了一种解决方案，该调速方法具有灵活性强、控制精度高、调节范围广，具有较强的实用性。关

2、键词：脉宽调制；直流电机；控制中图分类号：U462.1文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)08-46-03ResearchandDesignofDCMotorControlMethodBasedonPulseWidthModulation1211SuiMeili,XiaZheng,LongJian,WangNan（1.SchoolofAutomotiveEngineering,BeijingPolytechnic,Beijing100176;2.ChinaPetroleumPipeline

3、InspectionTechnologiesCo.Ltd,HebeiLangfang065000）Abstract:Bycontrollingthepulsewidthmodulation(PWM)method,thespeedofDCmotorisstudied,usingSTC12C5201ADmicrocontrollerasthemaincontrolchip,andthecontrolcircuitaredesignedthroughtheHbridgedrivemotor,providesaso

4、lutionforsmoothspeedregulation,thespeedcontrolmethodhasstrongflexibility,highcontrolprecision,wideadjustmentrange,Withstrongpracticability.Keywords:PWM;DCmotor;ControlCLCNO.:U462.1DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)08-46-03[1]得到了广泛应用。1、绪论2、PWM控制的基本原理随着

5、电子技术数字化、智能化的发展，直流电机调速技术也快速发展。直流电机调速方法通常有直流电压直接供电，PWM（PulseWidthModulation）脉冲宽度调制技术，通通过简单的调速电路改变电机的内阻来改变直流电机的电压过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形降实现电机的调速，但该调速的方法调速不精确。还有一种（含形状和幅值）。从宏观上讲，PWM是通过控制固定电压调速方法由发电机带动电动机调速，这种调速方式调速性能的直流电源开关频率，来达到输出控制要求的一种电压调整[1]较好，缺点是系统本身庞大

6、，成本较高。自PWM调速技方法。PWM应用范围广泛，如电机调速、温度控制、压力[2][3]术出现以来，迅速被应用于直流电机调速领域中，并且其在控制等。在PWM驱动控制的调整系统中，通常是按一个性能方面、成本方面以及操作方面表现出了很多优势，因此固定的频率来接通和断开电源，并根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短，又被称为“开关驱动装置”，作者简介：隋美丽（1978.11-）女，讲师，博士。就职于北京电子如可以通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平科技职业学院。主要从事汽车电子、车辆工程等

7、方面的研究。47汽车实用技术2017年第8期均电压的大小，从而控制电机的转速。表1小车后轮1正反转控制真值表占空比是指在输出的PWM中，高电平保持的时间与该序号P1_6P3_5说明PWM的时钟周期之比。PWM的占空比决定输出到直流电机100停止的平均电压，通过调节方波高电平和低电平的时间比来实现。201反转如一个PWM的频率是1000Hz，那么它的时钟周期为1ms，310正转如高电平出现的时间是200us，低电平的时间是800us，其占411正转空比为200:1000，即1:5，此时会有20%的高电平时间和

8、80%表2小车后轮2正反转控制真值表的低电平时间；而一个60%占空比的波形则具有60%的高电序号P2_1P3_7说明平时间和40%的低电平时间，占空比越大，高电平时间越长，100停止则输出的脉冲幅度越高，即电压越高。因此，可以通过调节201反转占空比来实现调节输出电压的目的，并且可以实现无级连续310正转调节。411正转如采用一般的延时方法来实现小车的正反转，优点是程3、PWM调速实现方法序实现代码简单，不需要使