直流电机调速的pwm实现方法.doc

直流电机调速的PWM实现方法
PWM在控制中使用非常广泛,可以以数字量对模拟电路进行控制。这里对PWM的原理进行讲述,并举例说明PWM的重要应用。
1、PWM简介
采样控制理论中有一个重要结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。PWM控制技术就是以该结论为理论基础,对半导体开关器件的导通和关断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,既可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。
PWM控制的基本原理很早就已经提出,但是受电力电子器件发展水平的制约,在上世纪80年代以前一直未能实现。直到进入上世纪80年代,随着全控型电力电子器件的出现和迅速发展,PWM控制技术才真正得到应用。随着电力电子技术、微电子技术和自动控制技术的发展以及各种新的理论方法,如现代控制理论、非线性系统控制思想的应用,PWM控制技术获得了空前的发展。通俗的说PWM是采用数字量对模拟量进行合成的方法。
数字量是怎么样对模拟量进行合成的呢?请看下例:
用PWM波代替正弦冲半波:
上图中用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波,正弦半波N等分,看成N个相连的脉冲序列,宽度相等,但幅值不等;用矩形脉冲代替,等幅,不等宽,中点重合,面积(冲量)相等,宽度按正弦规律变化。这两种波作用于电路时,所产生的效果基本相同。
2、PWM的应用
基于面积相等的原理实际上可以对任意波形进行合成,再如下图:
上图中用一系列等幅不等宽的脉冲来代替一个正弦半波,正弦半波N等分,看成N个相连的脉冲序列,宽度相等,但幅值不等;用矩形脉冲代替,等幅,不等宽,中点重合,面积(冲量)相等,宽度按正弦规律变化。这两种波作用于电路时,所产生的效果基本相同。
3、PWM的应用
基于面积相等的原理实际上可以对任意波形进行合成,再如下图:
********************************************************************
#define V_TH0 0XFF
#define V_TL0 0XF6
#define V_TMOD 0X01
void init_sys(void); /*系统初始化函数*/
void Delay5Ms(void);
unsigned char ZKB1,ZKB2;
void delay(unsigned int time)
{
while(time--);
}
void main (void)
{
init_sys();
ZKB1=40; /*占空比初始值设定*/
ZKB2=60; /*占空比初始值设定*/
while(1)
{
if (!P1_1) //,增加占空比
{
delay(50000);
if(!P1_1)
{
ZKB1++;
ZKB2=100-ZKB1;
}
}
if(!P1_2) //,减少占空比
{
delay(50000);
if (!P1_2)
{
ZKB1--;
ZKB2=100-ZKB1;
}
}
/*对占空比值限定范围