直流电机的IR2110驱动控制设计及DSP实现--《微型机与应用》2013年15期
直流电机的IR2110驱动控制设计及DSP实现
【摘要】：为了解决直流电机转向及速度控制问题,设计了一种H桥驱动电路。以IRF530为开关元件、IR2110为栅极驱动芯片,由DSP产生PWM信号,经过光耦隔离和逻辑电路后送至IR2110进行控制。给出了整体驱动控制电路、上下桥臂的栅源电压波形、上桥臂的浮动电压信号以及电机两端的运行电压信号。测试分析表明,该方案很好地实现了电机的正反转控制及电机速度调节,电机运行平稳,达到了设计要求,对直流电机控制应用具有较高的参考价值。
【作者单位】：
【关键词】：
【基金】：
【分类号】：TM33【正文快照】：
随着电力电子技术以及新型永磁材料的发展,直流电机以其良好的线性特性以及优异的控制性能等特点,在多数变速运动控制和闭环伺服控制系统(如机器人、精密机床、汽车电子、家用电器以及工业过程等)领域中得到了广泛的应用[1-4]。目前,直流电机控制数字化已成为主流趋势,而高性
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京公网安备75号直流电机伺服控制技术研究与实现--《大连理工大学》2013年硕士论文
直流电机伺服控制技术研究与实现
【摘要】：伺服系统是自动控制领域中一种重要的控制系统。随着科学技术的发展,伺服系统在现代工业、军事等领域发挥着日益重要的作用。直流电机伺服系统凭借其调速比大,启制动特性好,定位精度高等优点一直在伺服系统中占据主导位置。近年来,新型半导体器件和高性能数字处理器的出现,使得数字化直流伺服系统得到快速发展。
根据直流电机的数学模型和驱动原理,研究了直流伺服控制系统中的电流环、速度环和位置环的系统结构,采用带前馈控制的位置闭环设计解决传统位置环跟随性能不足的缺点。以TI双核单片机F28M35H52C为主控芯片,设计了直流电机伺服控制系统的硬件电路,包括芯片最小系统及其外围电路,电机驱动电路,编码器电平转换电路以及电流采集信号处理电路。在CCS5.1平台上进行系统软件开发。采用过采样技术提高电流信号的采集精度。针对速度测量给出一种M法与T法分段相结合的测量方法,提高了测量范围和精度。设计了一种基于改变PWM波占空比而改变电机速度的加减速算法,提高了电机加减速性能。采用积分分离与输出限幅相结合的方法改善传统PI调节器的抗饱和性。使用扩充响应曲线法对PI调节器控制参数进行自整定。
最后针对直流伺服控制技术进行系统的运行测试,验证系统方案的正确性,结果表明系统软硬件设计合理可行,控制系统性能良好。
【关键词】：
【学位授予单位】：大连理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TM33;TP273【目录】：
摘要4-5Abstract5-6目录6-81 绪论8-14 1.1 伺服系统简介8-9 1.2 直流伺服驱动技术9-10 1.3 直流伺服技术研究现状10-11 1.4 直流伺服技术发展趋势11-13 1.5 论文主要内容13-142 直流伺服电机驱动系统方案14-24 2.1 直流伺服电机的基本结构与工作原理14-16 2.2 直流伺服电机的控制特性16-19
2.2.1 直流伺服电机的起动16-17
2.2.2 直流伺服电机的运行17-19
2.2.3 直流伺服电机的制动19 2.3 直流伺服电机驱动方式19-23
2.3.1 单极性可逆PWM驱动系统20-21
2.3.2 双极性可逆PWM驱动系统21-23
2.3.3 单、双极性可逆PWM驱动系统的比较23 2.4 本章小结23-243 直流伺服三闭环控制系统24-32 3.1 调速系统双闭环设计24-29
3.1.1 直流伺服电机的动态结构图25-26
3.1.2 电流环的工程设计方法26-27
3.1.3 速度环的工程设计方法27-29 3.2 控制系统位置闭环设计29-31
3.2.1 传统的位置环设计29-30
3.2.2 带前馈控制的位置闭环设计30-31 3.3 本章小结31-324 控制系统的硬件电路设计32-43 4.1 电源模块33-34 4.2 处理器及其外围电路34-37
4.2.1 F28M35H52C处理器简介34-35
4.2.2 复位电路35-36
4.2.3 JTAG仿真接口36-37
4.2.4 PWM输出隔离电路37 4.3 电机驱动电路37-38 4.4 编码器电平转换电路38-39 4.5 电流采集信号调理电路39-42 4.6 本章小结42-435 控制系统的软件实现43-59 5.1 主程序结构43 5.2 中断服务程序43-44 5.3 电流环软件实现44-47 5.4 速度环软件实现47-50
5.4.1 测速基本原理47-48
5.4.2 测速方案的软件实现48-50 5.5 位置环软件实现50-52 5.6 数字PID调节器52-58
5.6.1 常规PID控制算法52-53
5.6.2 改进的PID调节算法53-54
5.6.3 PID调节器的参数自整定54-58 5.7 本章小结58-596 控制系统验证与分析59-64 6.1 扩充响应曲线法自整定60-61 6.2 速度控制模式验证与分析61 6.3 位置控制模式验证与分析61-62 6.4 加减负载控制验证与分析62-63 6.5 本章小结63-64结论64-65参考文献65-68致谢68-69
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京公网安备75号巧测直流电机电枢片间电阻--《电气时代》1997年12期
巧测直流电机电枢片间电阻
【摘要】：正 直流电机转子换向器片间电阻很小,通常需用双臂电桥测试。但是,一般换向片位置狭窄,无法容纳双臂电桥的四臂。即使能够容纳,因四个桥臂无法固定,靠手接触测试,也会因电流臂接触不良,使测试难以测准。如果能使双臂电桥四臂分离,使电流臂外移,由电枢出线端经电刷通电流,只用电压臂接触换向片,哪怕接触稍差,也可很快测准结果。但是,双臂电桥不可作此分离测试,不过用伏安法,并配以高分辨率、高准确度的数字电压表(数字万用表电压档的分辨率、准确度也可),便可等效于上述四臂分离测试,其原理如附图所示。
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直流电机转子换向器片间电阻很小,通常需用双臂电桥测试。但是,一般换向片位置狭窄,无法容纳双臂电桥的四臂。即使能够容纳,因四个桥臂无法固定,靠手接触测试,也会因电流臂接触不良,使测试难以测准。如果能使双臂电桥四臂分离,使电流臂外移,由电枢出线端经电刷通电流,只用电压
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