直流电机调速.doc

直流电机调速实验
要求：
1）输入时钟50MHz
2）理解利用PWM进行电机调速的原理
3）设计一电路，通过按键可以调节电机转速
直流电机PWM调速原理
所谓脉冲宽度调制是指用改变电机电枢电压接通与断开的时间的的占直流电机调速实验
要求：
1）输入时钟50MHz
2）理解利用PWM进行电机调速的原理
3）设计一电路，通过按键可以调节电机转速
直流电机PWM调速原理
所谓脉冲宽度调制是指用改变电机电枢电压接通与断开的时间的的占空比来控制电机转速的方法，称为脉冲宽度调制(PWM)。
对于直流电机调速系统，使用FPGA进行调速是极为方便的。其方法是通过改变电机电枢电压导通时间与通电时间的比值（即占空比）来控制电机速度。。
在脉冲作用下，当电机通电时，速度增加；电机断电时，速度逐渐减少。只要按一定规律，改变通、断电时间，即可让电机转速得到控制。设电机永远接通电源时，其转速最大为Vmax，设占空比为D=t1/T，则电机的平均速度为
Vd=Vmax·D （）
式中，Vd——电机的平均速度
Vmax——电机全通时的速度（最大）
D=t1/T——占空比
平均速度Vd与占空比D的函数曲线，。
平均速度和占空比的关系
，Vd与占空比D并不是完全线性关系（图中实线），当系统允许时，可以将其近似地看成线性关系（图中虚线）。因此也就可以看成电机电枢电压Ua与占空比D成正比，改变占空比的大小即可控制电机的速度。
由以上叙述可知：电机的转速与电机电枢电压成比例，而电机电枢电压与控制波形的占空比成正比，因此电机的速度与占空比成比例，占空比越大，电机转得越快，当占空比α＝1时，电机转速最大。
PWM控制电路描述
PWM控制电路由细分计数器和脉宽计数器所组成。CNT5是一个5位二进制计数器，作脉宽计数器；DECD是一个转速控制模块；脉宽计数器在CLK0的激励下输出从0开始逐渐增大的锯齿波。两路数值同时加在