直流电机控制报告
直流电机驱动与控制电路设计报告MMZ
直流电机驱动与控制电路设计报告MMZ 摘要
本文主要介绍了直流电机驱动和控制电路的设计，该电路应用于基于MMZ系列直流电机的应用。
在电源连接之后，通过控制器连接电机和接收端，在控制器中的PWM调速模式控制直流电机的转速。
通过对电路图的分析，可以知道该电路可以实现直流电机的变频控制和调速控制功能。
该电
路的优点包括低成本，高可靠性，简单的操作等。
关键词：MMZ系列直流电机，变频控制，控制器，PWM调速
1绪论
随着信息技术的发展和人们生活水平的提高，各行业对电机的要求越
来越高，直流电机的应用非常广泛。
直流电机有很多优点，首先它的功耗低，其次它的抗干扰性强，可以承受比较大的风扇或水泵负荷，同时它还
具有可调速度和方向控制的特性，这使其在工业生产中起到了重要作用。
MMZ系列直流电机是一种新型的高性能直流电机，它具有较高的功率
和较低的噪声，大大降低了系统损耗，而且还具有良好的稳定性和可靠性，所以在工业自动化控制领域有着广泛的应用。
为了使电机具有良好的方向
控制特性和速度控制的功能，必须进行变频控制和调速控制，这就要求电
机配备有电源模块、控制器模块和接收端模块。
直流电机认识实验实验一
桂林电子科技大学
实验报告
2015 -2016 学年第二学期
开课单位海洋信息工程学院
适用年级、专业 14级机械设计制造及其自动化
课程名称《机电传动与控制实验》
主讲教师周旋
课程序号 1520624 课程代码 BS1601054X0 实验名称《直流电机认识实验》
学号 1416010516 姓名林亦鹏
直流电机认识实验报告
用三相可调电阻器模块上的1800Ω和180Ω串联共
型直流组合表，量程选用1A档。
开关S选用刀开关及按钮模块上的
直流复励电机。
）经检查无误后接通电枢电源，并调至220V。
调节R使电枢电流达到
欢迎您的下载，
资料仅供参考！
致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资料等等
打造全网一站式需求。
直流无刷电机实验
电气工程及其自动化专业实验实验名称：直流无刷电机实验实验报告书科目：特种电机及其控制专业：电气工程及其自动化班级：05111001学号：0511100110姓名：陈祥杰重庆邮电大学移通学院2013年6月直流无刷电机实验一．实验目的1.了解直流无刷电机的运行原理2.掌握直流无刷电机的DSP控制。
二．实验内容1.实现无刷直流电机的正反转控制2.实现无刷的速度调节3.实现无刷直流电机电流环和速度环双环闭环控制三．原理简介1.直流无刷电机的原理无刷直流电动机的结构原理图如图2－1所示：图1 直流无刷电动机的结构原理图无刷直流电动机主要由电动机本体、位置传感器和电子开关电路三部分组成。
电动机本体在结构上与永磁同步电动机相似，但没有笼型绕组和其他起动装置。
其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等)，转子由永久磁钢按一定极对数(2p＝2，4，…)组成。
图1中的电动机本体为三相两极，三相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件联接，在图1中A相、B相、C 相绕组分别与功率开关管V1、V2、V3相接。
位置传感器的跟踪转子与电动机转轴相联接[2]。
定子绕组的某一相通电时，该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生转矩，驱动转子旋转，再由位置传感器将转子磁钢位置变换成电信号，去控制电子开关线路，从而使定子各相绕组按一定次序导通，定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。
由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的，因而起到了机械换向器的换向作用。
所以，所谓直流无刷电动机，就其基本结构而言，可以认为是一台由电子开关线路、永磁式同步电动机以及位量传感器三者组成的“电动机系统”。
其原理框图如图2所示。
图2 直流无刷电动机的原理框图2. 直流无刷电机的控制直流无刷电机的控制基本上类似于直流有刷电机的控制（PWM 调制），但由于无刷直流电机用电子换向器取代了机械电刷，所以无刷直流电机除了在控制各相电枢电流的同时还用对电子换向器进行控制。
直流电机转速测控实验
直流电机转速测控实验一、实验目的1. 掌握电机转速的测量原理；学会根据被测环境、对象不同选择合适的传感器测量转速；2. 掌握电机转速控制的原理；学会用计算机和传感器组成转速测控系统。
二、实验原理图1所示为计算机直流电机转速测控系统原理图。
图1 计算机测控直流电机转速原理框图根据被测环境和对象选择不同转速传感器（光电、霍尔、磁电）实现直流电机转速的测量及控制。
三. 实验仪器和设备1. CSY－5000型传感器测控技术实训公共平台；2. 环形带综合测控实验台；3. 数据采集模板及测控软件(LabVIEW试用版)；4. 12V直流电机调节驱动挂箱；5. 光电式、霍尔式、磁电式转速传感器各一件；6. PC机及RS232通讯接口。
四．实验预习要求1.查阅资料，了解旋转轴转速测量的常用方法；2.掌握采用光电式、霍尔式、磁电式传感器测量转速的原理及特点；3.理解计算机测控直流电机转速的系统工作原理；4.熟悉CSY-5000型传感器测控技术实训平台的硬件配置。
五. 实验步骤及内容第一部分：转速测量1、在关闭公共平台主机箱电源开关的前提下，连接数据采集模板电源线、RS232通讯线；2、根据你选用的转速传感器，按转速传感器附录图1、图2、图3示意图安装接线；（注意光电、霍尔传感器为+5V供电，磁电传感器为+15V供电）3、主机箱上0～12V可调电源与电压表（电压表量程选择20V档）及环形带综合测控实验台电机（环形带综合测控实验台背面）接口并接（注意接口的相应极性）；4、检查接线无误后，首先将主机箱上0～12V可调旋钮逆时针方向缓慢调节到底（起始输出电压最小）；然后桌面“环形带综合测试软件”（或者启动计算机中的测试软件目录“SensorTest.vi”），双击打开，显示图2环形带综合测试程序软件界面；再打开主机箱电源开关给测量系统供电。
图2 环形带综合测试软件界面5、在计算机的环形带综合测试程序软件界面采单栏下方栏点击运行按钮，串口通讯正常后选择测试软件中“手动转速控制与测量”选项，软件界面显示为图3转速测量选择传感器类型界面；在界面下方选择“传感器类型”为现在做测量转速实验相对应的转速传感器。
51单片机PID控制直流电机实验报告
iError = sptr->SetPoint - NextPoint; //计算增加量
iIncpid = sptr->Proportion * iError //E[k]项
- sptr->Integral * sptr->LastError //E[k－1]项
+ sptr->Derivative * sptr->PrevError; //E[k－2]项
static PID *sptr = &sPID;
void IncPIDInit()
{
sptr->SumError = 0;
sptr->LastError =0; //Error[-1]
sptr->PrevError =0; //Error[-2]
sptr->Proportion =0.5; //比例系数
sptr->Integral =0.3; //积分系数
sptr->Derivative = 0.3; //微分系数
sptr->SetPoint =sudu_lilun; Nhomakorabea}
直流电动机调速实验报告
直流电动机调速实验报告摘要：本次实验通过对直流电动机调速系统的设计与搭建，探索了采用不同控制方法对电动机进行调速的效果与特性。
通过实验验证，得出了电流调速和电压调速方法在直流电动机调速中的应用特点和优缺点。
一、引言直流电动机是一种广泛应用于工业生产中的电动机，其具有调速范围广、响应快、工作可靠等特点。
直流电动机调速是工业自动控制系统中的常见问题，其调速性能直接影响到生产设备的工作效率和质量。
因此，对直流电动机调速系统进行研究与实验具有重要的意义。
二、实验目的1.熟悉直流电动机的基本结构和工作原理；2.掌握电流调速和电压调速在直流电动机调速中的应用特点；3.进行实验验证，分析电流调速和电压调速的优缺点。
三、实验原理直流电动机的调速方法主要包括电流调速和电压调速两种。
电流调速通过改变电机的输入电流来调节电机的转速，而电压调速则是通过改变电机的输入电压来调节电机的转速。
电流调速适用于负载变化较大的场合，而电压调速适用于负载稳定的场合。
四、实验设备与材料1.直流电动机；2.调速器；3.控制器；4.多用表；5.实验电路板等。
五、实验步骤1.搭建电流调速实验电路，连接电动机、调速器和控制器；2.按照实验要求调节控制器的参数；3.打开电源，设置控制器的输入信号；4.在实验过程中记录电机的转速、电流和输出功率等参数；5.将实验数据整理并进行分析。
六、实验结果与讨论根据实验数据，绘制了电流调速和电压调速的转速-负载特性曲线。
分析实验数据发现，电流调速方法在负载变化较大时，保持了较稳定的转速，且响应速度较快。
而电压调速方法在负载较稳定时能够保持较好的速度稳定性，但对于负载变化较大的情况，则转速会有较大波动。
七、结论通过本次实验研究发现，电流调速和电压调速方法在直流电动机调速中具有不同的应用特点和优缺点。
电流调速适用于负载变化较大的场合，能够保持转速的稳定性和响应速度；而电压调速适用于负载较稳定的场合，能够保持较好的转速稳定性。
直流调速电机实验报告
一、实验目的1. 理解直流调速电机的工作原理和调速方法。
2. 掌握直流调速电机的调速性能指标及其测试方法。
3. 熟悉直流调速电机的驱动电路和控制系统。
4. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验仪器与设备1. 直流调速电机：一台2. 可调直流电源：一台3. 电机转速测量仪：一台4. 电流表：一台5. 电压表：一台6. 实验台：一套三、实验原理直流调速电机是通过改变电枢电压或励磁电流来调节电机转速的。
本实验采用改变电枢电压的方式来实现调速。
四、实验内容与步骤1. 实验一：直流调速电机调速性能测试（1）连接实验电路，确保接线正确无误。
（2）将可调直流电源输出电压调至一定值，启动电机。
（3）使用电机转速测量仪测量电机转速。
（4）改变可调直流电源输出电压，重复步骤（3），记录不同电压下的电机转速。
（5）绘制电机转速与电压的关系曲线。
2. 实验二：直流调速电机驱动电路与控制系统测试（1）连接实验电路，确保接线正确无误。
（2）启动电机，观察电机正反转及转速。
（3）调整驱动电路中的PWM波占空比，观察电机转速变化。
（4）改变PWM波频率，观察电机转速变化。
（5）绘制电机转速与PWM波占空比、频率的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 实验一结果分析根据实验一的数据，绘制电机转速与电压的关系曲线。
分析曲线，得出以下结论：（1）电机转速与电枢电压成正比关系。
（2）电机转速存在最大值和最小值，分别为电机空载转速和堵转转速。
2. 实验二结果分析根据实验二的数据，绘制电机转速与PWM波占空比、频率的关系曲线。
分析曲线，得出以下结论：（1）电机转速与PWM波占空比成正比关系。
（2）电机转速与PWM波频率成反比关系。
（3）PWM波频率过高或过低都会导致电机转速不稳定。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了直流调速电机的工作原理和调速方法。
2. 熟悉了直流调速电机的调速性能指标及其测试方法。
3. 掌握了直流调速电机的驱动电路和控制系统。
直流电机转速计算机控制实验结论
直流电机转速计算机控制实验结论
在本次实验中，我们通过计算机控制技术实现了对直流电机转速的有效调节。
实验结果表明，计算机控制技术在直流电机控制领域具有显著的优势和应用前景。
首先，通过实验数据的分析，我们发现计算机控制技术可以实现对直流电机转速的精确控制。
在实验过程中，我们通过改变输入的电压或电流，观察到了直流电机转速的相应变化。
这表明计算机控制技术可以快速、准确地响应指令，实现对电机转速的精细调节。
其次，计算机控制技术还具有灵活性高的优点。
在实验中，我们通过编写不同的控制程序，实现了对直流电机不同转速模式和响应时间的控制。
这使得计算机控制技术在不同的应用场景中具有广泛的应用前景。
此外，我们还发现计算机控制技术可以有效地提高直流电机的能效。
在实验中，我们通过优化控制算法，减少了电机的能耗并提高了其运行效率。
这为节能减排和可持续发展提供了重要的技术支持。
综上所述，直流电机转速计算机控制实验结果表明，计算机控制技术在直流电机控制领域具有广泛的应用前景和重要的价值。
未来，我们可以通过进一步研究和开发，实现更加高效、智能的电机控制系统，为工业自动化和智能制造的发展做出更大的贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、设计题目硬件35——直流电动机控制设计要求：1）可控制启动、停止；2）根据给定转速和检测的转速，采用PWM 脉宽调制控制转速，产生不同的占空比的脉冲控制电机转速；3）实现由慢到快，再由快到慢的变速控制；4）数码管显示运行状态。
扩展功能：实现定时启动，定时停止二、开发目的通过本项课程设计，对计算机硬件课程中涉及的芯片结构、控制原理、硬件编程等方面有一定的感性认识和实践操作能力，更好的理解计算机硬件课程中讲述的基本原理和概念。
通过使用proteus的汇编程序，来实现占空比可调的方波发生器。
学习并掌握了8086/8088汇编语言编程方法，掌握了8255、8253、ADC0808、74LS154译码器、74LS273锁存器等芯片的基本结构和工作原理，掌握了芯片编程控制的方法。
三、小组成员分工及成果蒲艺文：编写程序，流程图绘制。
陈兴睿：构思草图，后期调试。
肖钦翔：绘制PROTEUS电路图，资料收集。
成果：绘制完成电路图，灌入程序，调试，完成直流电动机控制设计。
四、设计方案以及论证原理：8086与两个74273和一个74154组成地址锁存及译码电路。
8255和8253作为译码选择端IO1和IO2，地址分别为0200h和0400h（由译码电路可得到）A1,A2是作为8253的三个计数器和控制器的地址（01对应计数器1，11对应控制器）。
A1,A2也作为8255的A,B,C三组端口和其控制器的地址（00对应A，11对应控制器）一，选择8255（使能端IO1）控制器，写入控制字10011000b二，通过C口依次输出00000000b，00001000b，00000000b来启动ADC0808。
三，等待ADC0808转换，并通过C口测试EOC端口是否为高电平。
四，eoc为高电平，则通过A口接受转换后的电压数据AL（范围从0-ffh）。
五，选择8253（使能端IO2）控制器，写入控制字01010010b六，选择8253计数器1，写入初始值为电压数据AL。
七，选择8253控制器，写入控制字00010100b。
八，选择8253计数器0，写入初值255，计数器0即开始工作，到0时输出负脉冲，经过反相器变为正脉冲，作为计数器1的GATE门控信号输入，来控制计数器1重新计数，从而产生相应占空比的方波。
9、检测ADC0808输入端口电压是否改变，不改变原样输出；若改变，通过8255和8253控制改变占空比。
10、PWM的意思是脉宽调节,也就是调节方波高电平和低电平的时间比,一个20%占空比波形,会有20%的高电平时间和80%的低电平时间，而一个60%占空比的波形则具有60%的高电平时间和40%的低电平时间,占空比越大,高电平时间越长,则输出的脉冲幅度越高,即电压越高.如果占空比为0%,那么高电平时间为0,则没有电压输出.如果占空比为100%,那么输出全部电压.六、硬件原理图（包括芯片的选型介绍）原理图：芯片的选型介绍：8086主要功能：8086 CPU包括两大部分：EU和BIUBIU不断地从存储器取指令送入IPQ，EU不断地从IPQ取出指令执行；EU和BIU 构成了一个简单的2工位流水线；指令预取队列IPQ是实现流水线操作的关键（类似于工厂流水线的传送带）。
主要引脚：数据信号线(DB)与地址信号线(AB)：AD7～AD0：三态，地址/数据复用线。
ALE有效时为地址的低8位。
地址信号有效时为输出，传送数据信号时为双向。
A19～A16：三态，输出。
高4位地址信号，与状态信号S6-S3分时复用。
A15～A8 ：三态，输出。
输出8位地址信号。
WR：三态，输出。
写命令信号；RD：三态，输出。
读命令信号；IO/M：三态，输出。
指出当前访问的是存储器还是I/O接口。
高：I/O接口，低：内存DEN：三态，输出。
低电平时，表示DB上的数据有效；RESET：输入，为高时，CPU执行复位；ALE：三态，输出。
高：AB地址有效；DT/ R：三态，输出。
数据传送方向，高：CPU输出，低：CPU输入80868253A概貌：3个16位的定时/计数器（通道）；24引脚双列直插式；最高计数频率2MHz；TTL电平兼容；单电源+5V供电。
主要构成：计数器(3个)——包括：16位初值寄存器(只写)、16位计数寄存器（减1计数器）、16位锁存寄存器(只读)(当前计数初值)。
控制寄存器(1个)——存放控制命令字(8位)（只写）。
占用4个地址— 3个计数器，1个控制寄存器。
计数通道的主要引线（每通道均相同）：CLKn 时钟脉冲输入，计数器的计时基准。
GATEn 门控信号输入，控制计数器的启停。
OUTn 计数器输出信号，不同工作方式下产生不同波形。
（n = 0～2）82558255A主要功能：含3个独立的8位并行输入/输出端口，各端口均具有数据的控制和锁存/缓冲能力。
可通过编程设置各端口的工作方式和数据传送方向（入/出/双向）。
主要引脚：连接外设端的引脚：PA0~PA7、PB0~PB7、PC0~PC7（分别对应A、B、C三个8位输入/输出端口）三个端口可通过编程分别指定为输入或输出口。
其中，C口即可用作独立的输入/输出口，也可用作A、B口的握手联络信号(控制信号输出或状态信号输入)。
8255AADC0808特点：8通道（8路）输入；8位字长；逐位逼近型；转换时间100μs；内置三态输出缓冲器（可直接接到数据总线上）。
引脚功能：D7～D0：输出数据线（三态）IN0～IN7：8通道（路）模拟输入ADDA、ADDB、ADDC：通道地址（通道选择）ALE：通道地址锁存START：启动转换EOC：转换结束，可用于查询或作为中断申请OE：输出允许（打开输出三态门）CLK：时钟输入（10KHz～1.2MHz）VREF(+)、VREF(-)：基准参考电压ADC0808/974LS154功能：4线-16 线译码器/解调器，将4 个二进制编码输入译成16 个彼独立的输出之一；将数据从一个输入线分配到16 个输出的任意一个而实现解调功能；输入箝位二极管简化了系统设计；与大部分TTL 和DTL 电路完全兼容原理：这种单片4 线—16 线译码器非常适合用于高性能存储器的译码器。
当两个选通输入G1 和G2 为低时, 它可将4 个二进制编码的输入译成16 个互相独立的输出之一。
实现解调功能的办法是：用4 个输入线写出输出线的地址，使得在一个选通输入为低时数据通过另一个选通输入。
当任何一个选通输入是高时，所有输出都为高。
引脚功能：A、B、C、D 译码地址输入端(低电平有效)G1、G2 选通端(低电平有效)0－15 输出端(低电平有效)74LS15474LS27374LS273是8位数据/地址锁存器，是一种带清除功能的8D触发器。
引脚：1脚是复位/MR，低电平有效，当1脚是低电平时，输出脚0Q～7Q全部输出0，即全部复位。
当1脚为高电平，CP脚是锁存控制端，并且是上升沿触发锁存，当CP有一个上升沿，立即锁存锁存输入脚0D～7D上的电平状态，并且立即呈现在输出引脚0Q～7Q上。
0D～7D为数据输入端。
0Q～7Q为数据输出端，正脉冲触发，低电平清除，常用作8位地址锁存器。
74LS273七、程序流程图（包括各个子系统和子过程的程序流程）主程序：start电位器产生电压（0-5V）调用子程序QD0808调用子程序READY调用子程序INIS_8253运行J模块是否电位器电压是否改变子程序READY：否是子程序INIS_8253：子程序模块J ： 开始 通过8255的C 口测试ADC0808的EOC 端口 EOC 是否为高电平 通过A 口接受电位器电压A/D 后的数据结束 开始 A/D 后的数据存入BH,BL 寄存器初始化8253A计数器1（方式1）写入初值为A/D 后的数据 初始化8253A 计数器0（方式2）写入初值255 结束否是八、程序清单，要有适当的注释 DS55=0200HDS53=0400HCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV DX,DS55+6MOV AL,10011000B;控制字为PA 基本输入,PB 基本输出,PC 上半输入,下半输出OUT DX,ALCALL QD0808CALL READY 开始 调用子程序QD0808 调用子程序READY 判断电位器电压是否改变？ 调用子程序INIS_8253 结束TTT: CALL INIS_8253J:CALL QD0808CALL READYCMP AL,BHJZ JJMP TTTQD0808: MOV DX,DS55+4 ;为PC端口地址 MOV AL,0OUT DX,ALMOV AL,00001000B ;设置PC3 ALE OUT DX,ALNOP ;延时NOP ;延时NOP ;延时NOP ;延时MOV AL,00000000B ;清除PC3 START OUT DX,ALRETREADY:MOV DX,DS55+4WAIT1:IN AL,DXAND AL,11110000BAND AL,80H ;测试PC8 EOCJZ WAIT1MOV DX,DS55IN AL,DXRETINIS_8253: MOV BL,ALMOV BH,ALMOV DX,DS53+6MOV AL,01010010BOUT DX,ALMOV DX,DS53+2MOV AL,BLOUT DX,ALMOV DX,DS53+6MOV AL,00010100BOUT DX,ALMOV DX,DS53MOV AL,0FFHOUT DX,ALRETCODE ENDSEND START九、程序运行结果分析与预测开关控制启停。
5V时占空比最大，增大占空比，则电机转速增大；减小占空比，则电机转速减小。
十、结果评述或总结能力不足，到最后还是没有实现数码管显示运行状态，不知道怎么样才能让转速从数码管上表示出来。
开始也不知道PWM调速是什么，后来查了书上的资料，参考了实验指导书的实验。
通过本课程设计，让我们对微机系统有一个全面的理解，对典型数字接口电路的应用技术有一个较深入的理解和掌握，并对应用系统进行硬件原理和软件编程进行分析、设计和调试，达到基本掌握简单微型计算机应用系统软硬件的设计方法，提高项目开发能力的目的。