直流电机调速的PWM实现方法直流电机调速的PWM实现方法.doc

直流电机调速的PWM实现方法 PWM在控制中使用非常广泛，可以以数字量对模拟电路进行控制。这里对PWM的原理进行讲述，并举例说明PWM的重要应用。 1、PWM简介 采样控制理论中有一个重要结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。PWM控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。 PWM控制的基本原理很早就已经提出，但是受电力电子器件发展水平的制约，在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代，随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展，PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法，如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用，PWM控制技术获得了空前的发展。通俗的说PWM是采用数字量对模拟量进行合成的方法。 数字量是怎么样对模拟量进行合成的呢？请看下例： 用PWM波代替正弦冲半波： 上图中用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。这两种波作用于电路时，所产生的效果基本相同。 2、PWM的应用 基于面积相等的原理实际上可以对任意波形进行合成，再如下图： 上图中用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波，正弦半波N等分，看成N个相连的脉冲序列，宽度相等，但幅值不等；用矩形脉冲代替，等幅，不等宽，中点重合，面积（冲量）相等，宽度按正弦规律变化。这两种波作用于电路时，所产生的效果基本相同。 3、PWM的应用 基于面积相等的原理实际上可以对任意波形进行合成，再如下图： ******************************************************************** #define V_TH0 0XFF #define V_TL0 0XF6 #define V_TMOD 0X01 void init_sys(void); /*系统初始化函数*/ void Delay5Ms(void); unsigned char ZKB1,ZKB2; void delay(unsigned int time) { while(time--); } void main (void) { init_sys(); ZKB1=40; /*占空比初始值设定*/ ZKB2=60; /*占空比初始值设定*/ while(1) { if (!P1_1) //如果P1.1为低电平，增加占空比 { delay(50000); if(!P1_1) { ZKB1++; ZKB2=100-ZKB1; } } if(!P1_2) //如果P1.2为低电平，减少占空比 { delay(50000); if (!P1_2) { ZKB1--; ZKB2=100-ZKB1; } } /*对占空比值限定范围*/ if (ZKB199) ZKB1=1; if (ZKB11) ZKB1=99; } } /*系统初始化函数*/ void init_sys(void) { /*定时器初始化*/ TMOD=V_TMOD; TH0=V_TH0; TL0=V_TL0; TR0=1; ET0=1; EA=1; } /*中断函数*/ void timer0(void) interrupt 1 using 2 { static uchar click=0; /*中断次数计数器变量*/ TH0=V_TH0; /*恢复定时器初始值*/ TL0=V_TL0; ++click; if (click=100) click=0; if (click=ZKB1) /*当小于占空比值时输出低电平，高于时是高电平，从而实现占空比的调整*/ P1_3=0; else P1_3=1; if (click=ZKB2) P1_4=0; else P1_4=1; } 以上是PWM的简单应用，用得更多的是采用它进行直流电机调速，其实就是把波形作用于电机驱动电路的使用端，有必要对电机