PWM四象运行与调速[汇编].pdf

《电机与拖动》课程设计中，主要探讨了使用PWM（脉宽调制）技术进行直流电机四象限运行与调速的系统设计。PWM是一种常见的数字模拟转换方式，通过改变脉冲序列中高电平时间与总周期的比例，来调整输出的平均电压，从而控制电机的转速。在本次设计中，主要涉及以下知识点： 1. **PWM调速原理**：PWM控制通过调节脉冲宽度来改变无刷直流电动机定子绕组上的电压脉冲占空比，进而调整电机的平均电压，实现电机速度的精确控制。PWM的优势在于效率高、损耗小。 2. **STC89C52单片机**：在设计中，选择了STC89C52作为PWM的产生与调控核心。STC89C52是一款低功耗、高性能的8位微处理器，具备丰富的I/O端口和内置Flash存储，适合于实现复杂的控制逻辑。 3. **IR2111驱动芯片**：在驱动电路的选择上，采用了IR2111作为专用驱动集成电路，它能够驱动N沟道MOSFET，适用于高达600V的母线电压。IR2111内置自举技术，简化了电路设计，同时提供了保护功能，提高了系统稳定性。 4. **电机驱动模块**：设计中使用了由IR2111和H桥组成的电机驱动模块，这种配置能实现电机的正反转和四象限运行，即正向运行、反向运行、再生制动和能耗制动。 5. **软件设计**：系统的软件部分包括电机状态控制程序、测速功能程序等。电机状态控制程序负责根据PWM信号控制电机的启动、停止、加速、减速等操作；测速功能程序则用于实时监测电机的转速，提供反馈信息以实现闭环控制。 6. **系统调试**：设计过程中，进行了系统的硬件和软件调试，确保电机能在四象限下稳定运行，且能根据需求进行精确调速。 在实际设计中，考虑了不同方案的优缺点，如采用STC89C52单片机的接线简单、易于实现，而采用TL494脉宽调制芯片可能增加电路的复杂度。同样，相比于使用多个功率放大器件，IR2111驱动芯片提供了更为简便和可靠的解决方案。 通过这样的设计，不仅学习了电机控制的基本理论，还掌握了实际应用中的电路设计、软件编程以及系统调试技巧。这对于提升学生的实践能力和解决实际问题的能力有着重要的意义。