直流電機(jī)調(diào)速課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　1 引言</b></p><p>　　嵌入式微控制器又稱單片機(jī)。嵌入式微控制器一般以某一種微處理器內(nèi)核為核心,芯片內(nèi)部集成ROM、PEPROM、RAM、總線、總線邏輯、定時(shí)P計(jì)數(shù)器、WatchDog、IPO、串行口、脈寬調(diào)制輸出、APD、DPA、Flash RAM、E2PROM 等各種必要功能和外設(shè)。為適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，一般一個(gè)系列的單片機(jī)具有多種衍生產(chǎn)品，每

2、種衍生產(chǎn)品的處理器內(nèi)核都是一樣的，不同的是存儲器和外設(shè)的配置及封裝。這樣可以使單片機(jī)最大限度地和應(yīng)用需求相匹配，功能不多不少，從而減少功耗和成本，其應(yīng)用已深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、教育、國防、科研以及日常生活等各個(gè)領(lǐng)域，對各行各業(yè)的技術(shù)改造、產(chǎn)品更新?lián)Q代、加速自動化化進(jìn)程、提高生產(chǎn)率等方面起到了極其重要的推動作用。</p><p>　　ARM是近年來發(fā)展非常迅速的處理器，有很好的應(yīng)用前景。將其應(yīng)用于直流電機(jī)的調(diào)速控制，有

3、極大的使用價(jià)值。以脈寬調(diào)制技術(shù)為代表的電機(jī)數(shù)字驅(qū)動技術(shù)也在迅猛發(fā)展，將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于這一領(lǐng)域正好可以發(fā)揮其在數(shù)字控制方面的優(yōu)勢。</p><p>　　本課題研究了一種直流電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制系統(tǒng)?；舅枷刖褪抢肁RM開發(fā)板具有的PWM端口，在不改變PWM方波周期(頻率)的前提下，通過軟件的方法調(diào)整PWM的占空比，控制電機(jī)輸入電壓，進(jìn)而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。本方法所要求的ARM開發(fā)板必須具有PWM端口，另外，ARM芯片的工作速度

4、盡量快。在收到上位機(jī)指令后調(diào)整輸出PWM占空比。脈沖寬度調(diào)制是直流電機(jī)調(diào)速中最為有效的方法，即給直流電機(jī)輸入高速的開關(guān)脈沖信號，通過改變脈沖信號開關(guān)的比例，達(dá)到速度控制的效果。系統(tǒng)中使用的是前一種固定頻率下改變占空比的PWM方法，在整個(gè)過程中改變的僅僅是電壓信號的占空比，至于其它參數(shù)，尤其是脈沖頻率并沒有改變，通過調(diào)整基本周期內(nèi)工作周期的大小來控制輸出功率。電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電機(jī)兩端的電壓成比例，而電機(jī)兩端的電壓與控制波形的占空比成正比，因此

5、電機(jī)的速度與占空比成比例，占空比越大，電機(jī)轉(zhuǎn)得越快。</p><p>　　PWM采用軟件的方法來實(shí)現(xiàn)調(diào)速過程，具有更大的靈活性，實(shí)現(xiàn)了硬件設(shè)計(jì)軟件化。PWM技術(shù)是降低直流電機(jī)功耗的一種好方法，它使驅(qū)動芯片和電機(jī)的發(fā)熱減少，從而電機(jī)也可以用得更久。并且較好地實(shí)現(xiàn)了對直流電機(jī)的速度控制，簡化了電路，并具有精度高、快速響應(yīng)性好、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，具有很好的應(yīng)用前景。</p><p>　　2 總體方

6、案設(shè)計(jì)： 數(shù)字式直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有控制器、PWM驅(qū)動器、轉(zhuǎn)速檢測電路、按鍵設(shè)定、顯示輸出五部分。PWM驅(qū)動器、轉(zhuǎn)速檢測電路、按鍵設(shè)定、顯示輸出都是由控制器控制實(shí)施的。總體框圖1-1所示：</p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)速是通過光電傳感器檢測產(chǎn)生觸發(fā)脈沖經(jīng)過觸發(fā)器分頻觸發(fā)單片機(jī)中斷計(jì)數(shù)，經(jīng)定時(shí)計(jì)數(shù)得到標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)值

7、，由單片機(jī)對數(shù)據(jù)的計(jì)算、處理，建立了時(shí)間和脈沖的關(guān)系式，得到每分中電機(jī)的轉(zhuǎn)速。將轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速作差得到偏差量，再由PID進(jìn)行調(diào)節(jié)，使轉(zhuǎn)速趨近給定轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)控制。電機(jī)的速控是通過PWM方式控制的。PWM是由三角波發(fā)生電路、比較器、反饋電路。反饋是由單片機(jī)輸入偏差量給高速的DA，由DA輸出反饋值作用PWM中達(dá)到閉環(huán)反饋控制。電機(jī)是由集成H橋芯片驅(qū)動，為了防止電壓的擾動控制中增，加了型濾波電路平直電流。電機(jī)正反轉(zhuǎn)是由電壓的正負(fù)方向控制的。當(dāng)切換

8、方向時(shí)電路中型濾波電路的電感會產(chǎn)生反電動勢會影響系統(tǒng)供電，嚴(yán)重會使系統(tǒng)無法正常工作。所以切換使用了繼電器作為切換開關(guān)。按鍵功能可以設(shè)定轉(zhuǎn)速，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動的正反方向。顯示電路是用了高亮數(shù)碼管顯示。系統(tǒng)是以高精度和實(shí)時(shí)性相協(xié)調(diào)的原則的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的。</p><p>　　2.1方案論證與比較： </p><p>　　2.1 PWM電路選擇</p><p>　　直流電機(jī)是

9、利用PWM進(jìn)行調(diào)速，PWM可以由軟件編程實(shí)現(xiàn)，也可由硬件電路實(shí)現(xiàn)，但在設(shè)計(jì)要求精度和實(shí)時(shí)性都比較高的情況下，單獨(dú)使用二者之一是不能完全實(shí)現(xiàn)的。因此我們選擇了兩種典型電路來實(shí)現(xiàn)PWM，方案如下：</p><p>　　2.1.1由單片機(jī)直接控制的PWM</p><p>　　由圖2-1所示可以看到是利用單片機(jī)給出比較脈沖，可實(shí)現(xiàn)PWM脈寬控制。這樣占用了單片機(jī)資源，更重要的是占用了它的大量時(shí)間作

10、計(jì)算，這樣就失去了控制的實(shí)時(shí)性。</p><p>　　2.1.2 利用高速的DA實(shí)現(xiàn)的PWM</p><p>　　圖2-2用MAX5441作為控制脈寬，MAX5441是高速的十六位DA，大大增加了單片機(jī)的工作效率，實(shí)現(xiàn)了可調(diào)脈寬的高精度和實(shí)時(shí)性。因此我們選擇了圖2-2的電路作為PWM最終電路。</p><p>　　2.2檢測裝置電路的選擇與實(shí)現(xiàn)方案</p>

11、;<p>　　作為脈沖檢測的傳感器多種多樣，究竟選擇什么樣的傳感器需要考慮諸多因素，我們在設(shè)計(jì)的方案中測試了幾類型的傳感器：霍爾傳感器、紅外傳感器、光電傳感器。</p><p>　　2. 2 .1霍爾傳感器</p><p>　　霍爾傳感器是利用霍爾效應(yīng)原理產(chǎn)生的，霍爾德輸入端是以磁感應(yīng)強(qiáng)度B來度量的，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度到達(dá)一定程度時(shí)，霍爾內(nèi)部觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。霍爾得輸出電平也隨之翻轉(zhuǎn)。&

12、lt;/p><p>　　我們用的是A3144。如圖2-3所示A3144外接電路圖，其中輸出OUT端須接上拉電阻。OUT接單片機(jī)的外部中斷。VCC和GND是霍爾德電源接口。測試效果不錯(cuò)，能測試出電機(jī)的轉(zhuǎn)速。但由于電機(jī)本身也 是電磁感應(yīng)裝置，所以在近距離測試時(shí)會產(chǎn)生干擾。影響霍爾正常工作。</p><p>　　2.2.2光電傳感器</p><p>　　光電傳感器是主要利用光

13、電效應(yīng)原理集成的傳感器。它具有響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由發(fā)光二極管和光敏三極管組成。其相對的平面各開有小玻璃窗口。電路結(jié)構(gòu)如圖示四所示:光敏三極管只伸出集電極和發(fā)射極、基極是受光面，當(dāng)有光照時(shí)三極管導(dǎo)通，OUT輸出低電平，無光照時(shí)三極管截止，OUT輸出高電平。</p><p>　　其響應(yīng)速度是微秒級，足以跟蹤電機(jī)的轉(zhuǎn)速。它不受外界電磁的干擾，很適應(yīng)電機(jī)近距離工作，不受電機(jī)磁場的影響。設(shè)計(jì)

14、的電路圖如圖2-5所示：發(fā)光二極管始終通電，發(fā)光二極管與光敏三極管之間是電機(jī)的葉輪。通過葉輪的遮擋和缺口給定光敏三極管基極光源。使三極管產(chǎn)生脈沖送出去。</p><p>　　通過對上述兩個(gè)傳感器的比較，在本設(shè)計(jì)中我選擇了光電傳感器。因其響應(yīng)速度快而且不受電磁干擾，得到更優(yōu)的控制效果。</p><p>　　3電路設(shè)計(jì)方案及參數(shù)計(jì)算</p><p>　　3.1 PWM控

15、制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　PWM是由鋸齒波發(fā)生器、高速比較器、脈沖控制裝置組成，其中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都影響PWM的品質(zhì)。在設(shè)計(jì)中每個(gè)環(huán)節(jié)都經(jīng)過計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、調(diào)節(jié)。</p><p>　　3.1.1鋸齒波發(fā)生電路</p><p>　　為了簡單方便設(shè)計(jì)中使用了RC振蕩電路。如圖3-1所示，R1、R14、D4、D5和Q3形成恒流源。D4、D5保證三極管Q3保持導(dǎo)通，使電容C

16、1有持續(xù)的充電電流。R2和R5分壓使LM358的負(fù)輸入端V-V-的電壓穩(wěn)定在0.3V。當(dāng)電容C1充電電壓大于LM358的負(fù)輸入端V-時(shí)358輸出正電壓，使Q4導(dǎo)通實(shí)現(xiàn)對C1放電。周而復(fù)始對C1的沖放電實(shí)現(xiàn)了鋸齒波產(chǎn)生。鋸齒波的振幅為0.9V，周期15KHz。 D6是保護(hù)三極管防止C1反電動勢擊穿三極管。</p><p>　　由上述的鋸齒波產(chǎn)生的波形如下：</p><p><b>

17、　　圖3-2</b></p><p>　　3.1.2比較電路及D/A接口：</p><p>　　由鋸齒波發(fā)生電路產(chǎn)生的鋸齒波輸入到高速比較器LM311的負(fù)輸入端，MAX5441的輸出接到比較器的正輸入端兩者經(jīng)過比較輸出可變的脈寬。比較器的速度是一個(gè)非常重要的參數(shù)，LM311響應(yīng)時(shí)間是200ns，這個(gè)時(shí)間可以快速的響應(yīng)比較過程。</p><p>　　MAX

18、5441是MAXIM公司生產(chǎn)的高精度十六位串行DA。 其電壓基準(zhǔn)是2.5V，則它輸出的電壓為0V—2.5V。DA的分辨率為=0.038mV。如此高的分辨率可產(chǎn)生成精細(xì)的電壓值。再經(jīng)過高速比較器與鋸齒波比較可產(chǎn)生精細(xì)可變的脈寬。其周期為鋸齒波的周期20kHz。</p><p>　　電路接線如圖3-3所示，MAX5441的CS、SCLK、DIN、CLR接單片機(jī)I/O端口、OUT是鋸齒波、PWM是輸出的可變脈寬。<

19、;/p><p>　　整個(gè)PWM調(diào)速控制電路產(chǎn)生的脈寬波形如下：</p><p>　　當(dāng)DA的輸出值不同時(shí)與鋸齒波比較輸出脈寬不同波改變了占空比，形成可變脈寬。</p><p><b>　　3.2檢測電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　轉(zhuǎn)速檢測是在現(xiàn)場環(huán)境下工作，其抗干擾和測量的準(zhǔn)確性是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本。選擇光電傳感器LT

20、H-301A，它具有抗磁干擾、高可靠性、快速性。傳感器每受光一次產(chǎn)生一個(gè)低脈沖。通過計(jì)算一個(gè)低脈沖周期單片機(jī)的時(shí)鐘數(shù)，測算出電機(jī)轉(zhuǎn)速。設(shè)計(jì)中利用了D觸發(fā)器74LS74將脈沖進(jìn)行二分頻。具體電路如圖3-5所示：</p><p>　　脈沖通過D觸發(fā)器進(jìn)行二分頻把信號傳給單片機(jī)的外部中斷INT0，INT0設(shè)置成下降沿觸發(fā)，由于此巧妙的設(shè)計(jì)，單片機(jī)計(jì)數(shù)值是電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈的計(jì)數(shù)值，實(shí)現(xiàn)了脈寬計(jì)數(shù)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速是以轉(zhuǎn)/每分計(jì)，而

21、單片機(jī)使用的是12MHz的晶振，每一次計(jì)數(shù)是1us，一分鐘為6000000us，則設(shè)轉(zhuǎn)速為n，計(jì)數(shù)值為N。則</p><p>　　3.3 電機(jī)驅(qū)動電路和正反轉(zhuǎn)向切換電路</p><p>　　電機(jī)驅(qū)動需要足夠的電流，設(shè)計(jì)中使用集成H橋L293D，L293D驅(qū)動電流1.2A，內(nèi)集成H橋組成推挽電路。L293D接收PWM的電壓組成兩組驅(qū)動，這樣可交替使用便于控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。系統(tǒng)中加入LC濾

22、波電路，濾除電路中的紋波，消除電路的擾動隊(duì)單片機(jī)的干擾，同時(shí)加入繼電器控制正反轉(zhuǎn)為了防止開關(guān)切換時(shí)電機(jī)產(chǎn)生的反電動勢影響系統(tǒng)工作。經(jīng)過一系列的保護(hù)措施，可保障電機(jī)平穩(wěn)的調(diào)速。設(shè)計(jì)電路圖如圖3-6所示：</p><p>　　下圖是濾波電路和繼電器切換電路，切換主要是對L293D的不同工作方式的切換，來改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向</p><p><b>　　3.4源程序指令</b>

23、;</p><p><b>　　4 軟硬件調(diào)試</b></p><p><b>　　4.1硬件調(diào)試</b></p><p>　　電路連接后查找電源和地線連接是否正確，否則很容易使芯片燒壞，電路經(jīng)仔細(xì)查找無誤后再接通電路。首先對鋸齒波發(fā)生電路進(jìn)行測試是否產(chǎn)生鋸齒波，其次調(diào)節(jié)恒流源電流和LM358正輸入電壓，近而得到大致頻率和

24、幅值。然后再與軟件結(jié)合調(diào)試。測試L293D電機(jī)驅(qū)動電路，它的兩個(gè)使能控制端EN分別控制一組橋路，每次只有一組有效。分別檢測是否正常工作。光電傳感器是直接測試電機(jī)的部分，要對其特別仔細(xì)的檢查，并用示波器取其波形驗(yàn)證其波形是否為脈沖波。高電平是否達(dá)到5V，低電平是否小于1V。通過調(diào)試，無誤后，上電進(jìn)行下一步軟件調(diào)試。</p><p><b>　　4.2軟件調(diào)試</b></p>&l

25、t;p>　　軟件擔(dān)負(fù)著數(shù)據(jù)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，顯示，設(shè)定等多項(xiàng)任務(wù)。應(yīng)分別進(jìn)行測試。首先應(yīng)作顯示，有了顯示能更好的調(diào)試其它環(huán)節(jié)。顯示部分使用74HC595驅(qū)動數(shù)碼管靜態(tài)顯示，設(shè)計(jì)中用串口發(fā)送數(shù)據(jù)，定時(shí)顯示刷新。定時(shí)刷新采用定時(shí)器T1，由單片機(jī)的計(jì)數(shù)器T0為對外部脈沖觸發(fā)計(jì)數(shù)。將得到的計(jì)數(shù)值代入公式（n：轉(zhuǎn)速N：計(jì)數(shù)值）計(jì)算出轉(zhuǎn)速，送入顯示電路顯示。將轉(zhuǎn)速與給定的轉(zhuǎn)速相減得到轉(zhuǎn)速偏差量，計(jì)算PID參數(shù)通過編程實(shí)現(xiàn)PID調(diào)節(jié)。將轉(zhuǎn)速換算成

26、DA值送入DA中反饋給PWM實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的實(shí)時(shí)控制。最后編寫按鍵程序。</p><p>　　4.3軟硬件結(jié)合調(diào)試</p><p>　　參考題目要求首先通過軟件測試，看是否能達(dá)到要求的指標(biāo)，如若不能則修改硬件電路參數(shù)?；騼烧咄瑫r(shí)調(diào)節(jié)使設(shè)計(jì)的系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。</p><p>　　5 測試數(shù)據(jù)及測試結(jié)果分析</p><p>　　轉(zhuǎn)速n 與DA值y

27、 對應(yīng)表5.1：</p><p>　　對上述測試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析作圖如下：</p><p>　　理想曲線是經(jīng)過多次測量取其平均值作商得到理想直線斜率。從而作出圖中的直線。而曲線是經(jīng)過反復(fù)的測試的道的數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法作出的。圖5-1所示實(shí)際曲線與理想曲線相比差別很大，設(shè)計(jì)中避免以理想曲線控制，造成不良影響。將DA值和對應(yīng)的轉(zhuǎn)速值以數(shù)組的方式存入單片機(jī)中。用查表的方法進(jìn)行反饋控制。使控制系統(tǒng)指標(biāo)。&

28、lt;/p><p><b>　　6 使用說明</b></p><p>　　數(shù)字式直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)外封裝為數(shù)碼顯示、按鍵、電機(jī)及檢測裝置。左鍵為設(shè)定和退出設(shè)定鍵，在設(shè)定狀態(tài)時(shí)數(shù)碼管跟蹤顯示設(shè)定值。在設(shè)定時(shí)中間鍵為加數(shù)鍵，在加數(shù)時(shí)按下設(shè)定鍵（左鍵）可實(shí)現(xiàn)加速加數(shù)。在設(shè)定時(shí)右鍵為減數(shù)鍵，同上在減數(shù)的基礎(chǔ)上按下設(shè)定鍵（左鍵）可實(shí)現(xiàn)加速減數(shù)。退出設(shè)定為控制狀態(tài)。在控制狀態(tài)按下右

29、鍵實(shí)現(xiàn)反向轉(zhuǎn)速。其中指示燈上亮下滅時(shí)，為控制狀態(tài)，全亮?xí)r為控制狀態(tài)。</p><p><b>　　7 結(jié)論</b></p><p>　　數(shù)字式直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)是由硬件和軟件巧妙相結(jié)合做到最大限度的消除誤差完成了基本要求。在反復(fù)修改系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能達(dá)到了發(fā)揮部分的要求。實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)速控制的智能化。</p><p>　　PWM技術(shù)是直流電機(jī)調(diào)速中最

30、為有效的方法。本文對直流電機(jī)PWM調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行分析，詳細(xì)介紹系統(tǒng)的工作原理及其實(shí)現(xiàn)方法，闡述了利用ARM處理器對直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制的方式和實(shí)現(xiàn)的方法。綜合應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，按鍵控制ARM開發(fā)板片內(nèi)外設(shè)PWM輸出、引腳輸出。主要的研究結(jié)果如下：</p><p>　　(1)介紹了PWM直流電機(jī)驅(qū)動原理，對使用L298N型直流電機(jī)驅(qū)動模塊進(jìn)行分析和闡述；并利用ARM1138開發(fā)板輸出控制L298

31、N驅(qū)動電路進(jìn)而控制兩個(gè)直流電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，詳細(xì)說明其原理和接線圖；</p><p>　　(2)移植實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)Cortex?-M3內(nèi)核內(nèi)核到 ARM1138開發(fā)板，對針對此開發(fā)板的片內(nèi)外設(shè)PWM端口、GPIO端口寫出了驅(qū)動程序；調(diào)節(jié)速度轉(zhuǎn)向及液晶顯示的程序。并且采用比例算法閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)了對轉(zhuǎn)速的最優(yōu)化調(diào)節(jié)，減少誤差；</p><p>　　（3）采用按鍵完成人與機(jī)器之間的互動，同時(shí)采用液晶顯示雙

32、電機(jī)轉(zhuǎn)速信息；</p><p>　　直流電機(jī)的調(diào)速控制是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及許多學(xué)科領(lǐng)域。用ARM實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的PWM調(diào)速控制是其中一個(gè)研究熱點(diǎn)。利用現(xiàn)有的嵌入式操作系統(tǒng)可以縮短開發(fā)周期、降低開發(fā)成本。直流電機(jī)作為執(zhí)行元件，在科技的進(jìn)步中起到了非常重要的作用，而直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)可方便地應(yīng)用于各種自動化控制領(lǐng)域。</p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了對ARM1138應(yīng)用知識的掌握，同

33、時(shí)對使用ARM1138實(shí)現(xiàn)自動化控制的設(shè)計(jì)過程有了全面地了解。通過學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)工作原理以及如何利用ARM1138制雙直流電機(jī)，我查閱了大量相關(guān)資料，學(xué)會了許多知識，培養(yǎng)了我獨(dú)立解決問題的能力。同時(shí)在對硬件電路設(shè)計(jì)的過程中，鞏固了我的專業(yè)課知識，在編寫程序中提高了自己的邏輯思維能力，總之本次設(shè)計(jì)使我受益匪淺當(dāng)然在本次設(shè)計(jì)中還有需要完善的地方，比如在電機(jī)驅(qū)動電路和ARM開發(fā)板之間加入濾波電路以增強(qiáng)抗干擾能力及保護(hù)電機(jī)的驅(qū)動電路。 </

34、p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)進(jìn)入控制領(lǐng)域，以及新型的電力電子功率元器件的不斷出現(xiàn)，采用全控型的開關(guān)功率元件進(jìn)行脈寬調(diào)制的PWM控制方式已成為主流。這種控制方式很容易在單片機(jī)控制中實(shí)現(xiàn)，從而為直流電動機(jī)控制數(shù)字化提供了契機(jī)。直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速n的表達(dá)式為：</p><p>　　式中U為電樞端電壓，I為電樞電流，R為電樞電路總電阻，Φ為每極磁通量，K為電動機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)。由式可知，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制方法可分

35、為兩類：對勵(lì)磁磁通進(jìn)行控制的勵(lì)磁控制法和對電樞電壓進(jìn)行控制的電樞控制法。其中勵(lì)磁控制法在低速時(shí)受磁極飽和的限制，在高速時(shí)受換向火花和換向器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，并且勵(lì)磁線圈電感較大，動態(tài)響應(yīng)較差，所以這種控制方法用得很少?，F(xiàn)在，大多數(shù)應(yīng)用場合都使用電樞控制法。本文介紹的方法就是在勵(lì)磁恒定不變的情況下，通過調(diào)節(jié)電樞電壓來實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)調(diào)速。</p><p>　　8 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖</p><p>

36、<b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1 楊文龍.單片機(jī)原理及應(yīng)用.西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1993</p><p>　　2 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003</p><p>　　3 胡漢才.單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，2003</p><p>　　4