电机转动控制实验.ppt

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1、电机转动控制实验 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望实验目的实验目的了解直流电机和步进电机的工作原理了解直流电机和步进电机的工作原理熟悉熟悉ARM自带的自带的PWM掌握掌握ARM系统系统PWM输出和输出和I/O输出的编程输出的编程实现实现实验内容实验内容编程实现编程实现ARM芯片的芯片的PWM输出，用于控制输出，用于控制直流电机的转动直流电机的转动编程实现编程实现ARM的四路的四路I/O通道实现环形脉冲通道实现环形脉冲分配，用于控制步进电机的转动分配，

2、用于控制步进电机的转动通过超级终端控制直流电机与步进电机的通过超级终端控制直流电机与步进电机的切换切换复复 习习UART串行口通讯串行口通讯ARM的的A/D转换模块转换模块ARM的的GPIO直流电机工作原理直流电机工作原理直流电流接通电枢绕组产生电磁力直流电流接通电枢绕组产生电磁力直流电流接通电枢绕组产生电磁力直流电流接通电枢绕组产生电磁力直流电机的调速方法直流电机的调速方法直流电机的调速方法直流电机的调速方法线性型：线性型：线性型：线性型：方法一方法一方法一方法一:使用功率三极管，结构和原理简单，加速能力使用功率三极管，结构和原理简单，加速能力使用功率三极管，结构和原理简单，加速能力使用功率

3、三极管，结构和原理简单，加速能力强，成本低，损耗大强，成本低，损耗大强，成本低，损耗大强，成本低，损耗大方法二方法二方法二方法二:脉宽调制脉宽调制脉宽调制脉宽调制(PWM)(PWM)：调速特性优良，调整平滑，调速范围广，过载调速特性优良，调整平滑，调速范围广，过载调速特性优良，调整平滑，调速范围广，过载调速特性优良，调整平滑，调速范围广，过载能力大能力大能力大能力大脉宽调制调速原理脉宽调制调速原理通过调节占空比改变电机的方向与转速通过调节占空比改变电机的方向与转速 步进电机工作原理步进电机工作原理将电脉冲信号转换成角位移或线位移将电脉冲信号转换成角位移或线位移步进电机的种类步进电机的种类:反应

4、式步进电动机反应式步进电动机(VR)永磁式步进电动机永磁式步进电动机(PM)混合步进电动机混合步进电动机(HB)步进电机的硬件设计步进电机的硬件设计四相步进电机四相步进电机四相步进电机四相步进电机采用四路采用四路采用四路采用四路I/OI/O控制控制控制控制 步进电机的控制方法步进电机的控制方法步距角计算公式步距角计算公式步距角计算公式步距角计算公式mm：相数：相数：相数：相数C C：四相单四拍和四相双四拍时为：四相单四拍和四相双四拍时为：四相单四拍和四相双四拍时为：四相单四拍和四相双四拍时为1 1四相单、双八拍时为四相单、双八拍时为四相单、双八拍时为四相单、双八拍时为2 2ZkZk：转子小齿数

5、：转子小齿数：转子小齿数：转子小齿数实际步距角：实际步距角：实际步距角：实际步距角：360/512/8360/512/8步进电机的转动控制步进电机的转动控制正转时的控制顺序正转时的控制顺序正转时的控制顺序正转时的控制顺序AABBBCCCDDDAAABBBCCCDDDAEXI/OEXI/O的高四位的值的高四位的值的高四位的值的高四位的值程序流程图程序流程图开开 始始初始化开发板初始化开发板控制直流电机控制直流电机串口有输入串口有输入控制步进电机控制步进电机串口有输入串口有输入直流电机初始化直流电机初始化设置设置GPBCON配置关脚功能配置关脚功能设置设置TCFG0/1设置设置TCNTB0、TCMPB0设置设置TCON直流电机控制过程直流电机控制过程初始化开发板初始化开发板初始化直流电机初始化直流电机初始化初始化A/D转换器转换器采样采样A/D值值设置相应的脉冲宽度设置相应的脉冲宽度否否是是步进电机控制过程步进电机控制过程采样采样A/D值值采样采样A/D值值两次采样值差两次采样值差一定值一定值根据根据A/D旋钮转脚旋钮转脚确定步数及转动方向确定步数及转动方向发出步进电机控制发出步进电机控制命令保存采样值命令保存采样值