《直流电机调速系统》PPT课件.pptx

电 机 传 动 与 控 制 课 程 实 验直 流 电 机 驱 动 及 调 速 控 制 实 验 内 容 介 绍实 验 的 背 景实 验 系 统 硬 件 构 成实 验 系 统 工 作 原 理实 验 1： 直 流 电 机 驱 动实 验 2： 直 流 电 机 调 速 系 统实 验 3： 拓 展 实 验 实 验 背 景 以 直 流 电 机 为 例 ， 说 明 电 机 传 动 系 统 的 驱 动 和 控 制 。 稳 定 的 速 度 控 制 。 数 字 通 讯 接 口实 验 系 统 硬 件 构 成 ： 计 算 机 系 统 构 成 计 算 机 （ 控 制 电 路 +直 流 电 机 ）Faulhaber工 作 电 压 : 12V空 载 转 速 ： 8100RPM减 速 后 速 ： 120RPM输 出 功 率 ： 17W 扭 矩 ： 1.72N.m空 载 电 流 ： 75mA堵 转 电 流 ： 1400mA 编 码 器 特 性编 码 器 ： 光 电 式输 出 路 数 ： 双 路 输 出每 圈 脉 冲 ： 12脉 冲 每 圈 L298N驱 动 模 块 实 验 系 统 硬 件 构 成 ： 单 片 机 控 制 系 统 也 可 以 通 过 UART或 I2C接 口 和 单 片 机 相 连 接 这 里 插 入 几 页 有 关 L298N芯 片 的 工 作 原 理 硬 件 结 构 本 模 块 的 主 要 IC是 板 上 的 dsPIC33F和 L298N驱 动 芯片 。 单 片 机 负 责 外 部 指 令 的 处 理 ， PID、 梯 形 图 的 运 算 和 电 机的 驱 动 。 还 带 有 MAX3232串 口 电 平 转 换 电 路 。 数 据 通 讯 端 口 单 一 命 令 8字 节 构 成 ， CMD为 命 令 ， 47命 令 数 据 。0 x19 0 x88固 定 值 ， 命 令 起 始 ； 0 x11固 定 值 ， 命 令终 结 。 实 验 1： 直 流 电 机 驱 动 和 编 码 器 信 号 观 察 陈 小 天 提 供 。 Arduino， 单 片 机 提 供 实 验 要 求 ： 修 改 Arduino单 片 机 上 的 输 出 信 号 ， 来 观察 电 机 两 端 的 电 压 值 、 体 会 占 空 比 、 频 率 对 电 机 工 作转 速 的 影 响 规 律 。 思 考 （ 实 验 报 告 ） 如 何 进 行 电 机 控 制 信 号 占 空 比 、 频 率 、 电 机 转 速 的 检 测 ？并 分 析 参 数 对 电 机 的 影 响 规 律 。 在 L298N电 路 中 进 行 关 键 点 运 行 数 据 测 量 ， 来 说 明 驱 动 电路 的 工 作 原 理 。 如 果 使 用 同 样 的 驱 动 和 控 制 信 号 ， 更 换 不 同 的 电 机 ， 其 转速 是 否 一 致 ？ 当 给 电 机 不 同 负 载 ， 转 速 是 否 会 保 持 不 变 ？请 分 析 原 因 ？ 直 流 电 机 驱 动 模 块 工 作 原 理 电 路 设 计 Arduino单 片 机 （ 对 单 片 机 的 要 求 ） 使 能 管 脚 （ Digital Output） PWM管 脚 （ 可 调 频 率 ， 可 调 占 空 比 ） 实 验 2： 直 流 电 机 调 速 及 运 动 系 统 实 验 要 求 ： 利 用 现 有 的 硬 件 平 台 ， 1、 分 析 不 同 的 比例 、 积 分 、 微 分 参 数 对 电 机 速 度 变 化 的 影 响 规 律 。2、 。 思 考 （ 实 验 报 告 ） 如 何 进 行 电 机 控 制 信 号 占 空 比 、 频 率 、 电 机 转 速 的 检 测 ？并 分 析 参 数 对 电 机 的 影 响 规 律 。 在 L298N电 路 中 进 行 关 键 点 运 行 数 据 测 量 ， 来 说 明 驱 动 电路 的 工 作 原 理 。 如 果 使 用 同 样 的 驱 动 和 控 制 信 号 ， 更 换 不 同 的 电 机 ， 其 转速 是 否 一 致 ？ 当 给 电 机 不 同 负 载 ， 转 速 是 否 会 保 持 不 变 ？请 分 析 原 因 ？ 系 统 构 成 原 理 实 验 软 件 操 作 界 面 运 行 数 据 观 测 控 制 算 法 设 定数 字 通 讯 设 置参 考 信 号 设 定数 字 通 讯 数 据 图 像 区 显 示 控 制编 码 器 设 定 上 位 机 软 件 使 用 ： 数 字 通 讯 设 置 上 位 机 通 过 RS232和 模 块 通 信 。 U 上 位 机 软 件 使 用 ： 电 机 的 参 数 设 置 上 位 机 软 件 使 用 ： 参 考 信 号 设 定 实 验 2.1： 速 度 闭 环 控 制 实 验 2.2： 位 移 -速 度 控 制 （ 运 动 控 制 ） 实 验 3： 拓 展 实 验 该 实 验 目 的 在 于 通 过 使 用 单 片 机 、 驱 动 模 块 ， 实 现 电机 驱 动 和 编 码 器 信 号 读 取 ， 并 在 此 基 础 上 进 行 系 统 闭环 控 制 。 Arduino单 片 机 （ 对 单 片 机 的 要 求 ） 使 能 管 脚 （ Digital Output） PWM管 脚 （ 可 调 频 率 ， 可 调 占 空 比 ） 光 电 编 码 器 输 入 通 讯 模 块 ， 进 行 实 时 速 度 显 现 做 PID控 制 运 算 闭 环 调 速 控 制 原 理 控 制 器 +执 行 器 +反 馈 环 节