ARM电机转动控制实验.doc

电机转动控制实验 班级： 电信091 学号： 200916022121 姓名： 指导教师： 陶福寿 日期： 2011年10月28日 目录 一、实验目的 3 二、实验内容 3 三、预备知识 3 四、实验设备及工具 3 五、实验原理及说明 3 六、实验步骤 5 七、思考题 5 1．简述PWM的基本原理，思考其基本参数的变化对电机转动的影响。 5 2．PWM与系统模拟电压是如何对应转化的？ 5 实验目的 1．熟悉ARM本身自带的六路即三对PWM，掌握相应寄存器的配置。 2．编程实现ARM系统的PWM输出用于控制直流电机。 3．了解直流电机的工作原理， 4．掌握带有PWM的CPU编程实现其相应功能的主要方法。 二、实验内容 学习直流电机的工作原理，了解实现电机转动对于系统的软件和硬件要求。学习ARM知识，掌握PWM的生成方法。 1．编程实现ARM芯片的一对PWM输出用于控制直流电机的转动，通过A/D旋钮控制其正反转及转速。 2．通过超级终端来控制直流电机的转动。 三、预备知识 1、用EWARM集成开发环境，编写和调试程序的基本过程。 2、ARM应用程序的框架结构。 3、会使用Source Insight 3 编辑C语言源程序。 4、掌握通过ARM自带的A/D转换器的使用。 5、了解直流电机的基本原理。 四、实验设备及工具 硬件：ARM嵌入式开发平台、用于ARM920T的JTAG仿真器、PC机Pentium100以上。 软件：PC机操作系统Win2000或WinXP、EWARM集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序 五、实验原理及说明 直流电机 1）直流电动机的PWM电路原理 晶体管的导通时间也被称为导通角а，若改变调制晶体管的开与关的时间，也就是说通过改变导通角а的大小，如图6-1所示，来改变加在负载上的平均电压的大小，以实现对电动机的变速控制，称为脉宽调制 (PWM)变速控制。在PWM变速控制中，系统采用直流电源，放大器的频率是固定，变速控制通过调节脉宽来实现。 图6-1 脉宽调制 (PWM)变速原理 构成“Exp4电机转动控制实验”中的文件添加到工程。 2．编写直流电机初始化数（MotorCtrl.c） 3．控制直流电机 七、思考题 1．简述PWM的基本原理，思考其基本参数的变化对电机转动的影响。 答：PWM是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的，因为在给定的任何时刻，满幅值的直流供电要么完全有(ON)，要么完全无(OFF)。电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。通的时候即是直流供电被加到负载上的时候，断的时候即是供电被断开的时候。只要带宽足够，任何模拟值都可以使用PWM进行编码。 变频器大多是采用PWM调制的形式进行变频器的。也就是说变频器输出的电压其实是一系列的脉冲，脉冲的宽度和间隔均不相等。其大小就取决于调制波和载波的交点，也就是开关频率。开关频率越高，一个周期内脉冲的个数就越多，电流波形的平滑性就越好，但是对其它设备的干扰也越大。载波频率越低或者设置的不好，电机就会发出难听的噪音通过调节开关频率可以实现系统的噪音最小，波形的平滑型最好，同时干扰也是最小的。 由单片机的PWM输出（或者通过定时器和软件一起来实现PWM输出），经过简单RC滤波电路实现DAC来得到模拟电压是一种比较好的选择。 1