控制直流电机加减速
西门子200系列PLC直流步进电机控制方法
直流步进电机plc控制方法系统功能概述：本系统采用PLC通过步进电机驱动模块控制步进电机运动。
当按下归零按键时，电机1和电机2回到零点（零点由传感器指示）。
当按下第一个电机运行按键时，第一个电机开始运行，直到运行完固定步数或到遇到零点停止。
当按下第二个电机运行按键时，第二个电机开始运行，运行完固定步数或遇到零点停止。
两电机均设置为按一次按键后方向反向。
电机运行时有升降速过程。
PLC输入点I0.0为归零按键，I0.1为第一个电机运行按键，I0.2为第二个电机运行按键，I0.3为第一个电机传感器信号反馈按键，I0.4为第二个电机传感器信号反馈按键。
PLC输出点Q0.0为第一个电机脉冲输出点，Q0.1为第二个电机脉冲输出点，Q0.2为第一个电机方向控制点，Q0.3为第二个电机方向控制点，Q0.4为电机使能控制点。
所用器材：PLC：西门子S7-224xpcn及USB下载电缆。
编程及仿真用软件为V4.0 STEP 7 MicroWIN SP3。
直流步进电机2个，微步电机驱动模块2个。
按键3个。
24V开关电源一个。
导线若干。
各模块连接方法：PLC与步进电机驱动模块的连接：驱动模块中EN+、DIR+、CP+口均先接3k电阻，然后接24V 电源。
第一个驱动模块CP-接PLC的Q0.0，DIR-接PLC的Q0.2，EN-接PLC的Q0.4第二个驱动模块CP-接PLC的Q0.1，DIR-接PLC的Q0.3，EN-接PLC的Q0.4注意：1、PLC输出时电压为24V，故和驱动器模块连接时，接了3k 电阻限流。
2、由于PLC处于PTO模式下只有在输出电流大于140mA时，才能正确的输出脉冲，故在输出端和地间接了200欧/2w下拉电阻，来产生此电流。
（实验室用的电阻功率不足，用200欧电阻时功率至少在24*24/200=2.88w，即用3w的电阻）3、PLC与驱动模块连接时，当PLC输出低电平时不能将驱动模块电平拉低，故在EN-和DIR-上接了200欧/2W下拉电阻驱动模块与电机接法：驱动模块的输出端分别与电机4根线连接电机传感器与PLC连接：传感器电源接24v，信号线经过240欧电阻（试验中两个470电阻并联得到）与24v电源上拉后，信号线接到PLC的I0.3和I0.4将各模块电源、地线接好。
基于51单片机红外遥控电机课程设计说明书
课程实训报告课程名称：单片机与接口技术实训题目：红外控制直流电机正反转任务书一、实训任务设计一款基于AT89C51单片机用红外遥控控制电机的正反转加减速。
二、设计要求1. 基本要求1).用无线模块控制电机的正反转加减速，实现自动化控制。
2).通过对AT89C51单片机的编程，实现直流电机的正反转，加减速。
3).写出详细的设计报告。
4).给出全部电路和源程序。
2. 发挥部分1).可通过PC机，对系统编程，实现直流电机转速的快慢。
摘要随着科技的不断进步，人们进入了无线电时代，它为我们的生活带来了极大的方便。
像现在的移动电话，无线网络，无线鼠标，无线键盘等都已经融入了我们的生活当中。
从我们身边的电子产品就可以看出我们已经进入了无线电时代。
本设计就是一款基于AT89C51的用无线模块控制的电机的正反转以及它的加减速。
这非常适应于在工厂使用，特别是在工业控制中。
可以想象，机器在工厂运转时，我们只需要用无线遥控来控制电机的转速以及它的转向，这样我们就可以在远处来控制了，用不着再跑到电机的旁边来控制开关，为工厂生产带来了极大的方便。
软件上采用C51编程，主要编写了主程序，直流电机驱动程序，中断程序延时程序等。
经过调试，实现了对电机的控制。
关键词：AT89C51 L298 PWM 直流电机无线模块目录第一章绪论 (5)1.1 概述 (5)1.2 设计目的 (5)1.3 设计任务和内容 (5)第二章总体设计及核心器件简介 (7)2.1总体设计 (7)2.2 AT89C51 (7)2.3 L298 (9)引脚介绍： (10)2.4 伺服电机介绍 (11)2.5 PT2262/PT2272 (12)第三章单元电路模块设计 (17)3.1 复位电路 (17)3.2时钟电路 (18)3.3电机驱动电路图 (18)3.4PWM调速系统设计 (19)第四章软件编程设计 (21)4.1 设计思想 (21)4.2 流程图 (21)4.3源程序 (22)第五章设计心得和存在问题 (26)第一章绪论1.1 概述近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。
直流电机扭矩调整方法
直流电机扭矩调整方法
直流电机扭矩的调整方法主要有以下几种：
1. 调整电枢绕组电阻：通过改变电枢绕组的电阻值来调整直流电机的扭矩。
这种方法简单易行，但调整范围有限，且响应速度较慢。
2. 调整励磁电流：通过改变励磁电流的大小来调整直流电机的扭矩。
这种方法可以在较大范围内调整扭矩，但需要额外的励磁电源，且响应速度也较慢。
3. 调整电枢电压：通过改变电枢电压的大小来调整直流电机的扭矩。
这种方法可以在较大范围内调整扭矩，且响应速度快，但需要可调电压的电源设备。
4. 调整电机极数：通过改变电机极数的大小来调整直流电机的扭矩。
这种方法可以在较大范围内调整扭矩，但需要改变电机的机械结构，且响应速度也较慢。
5. 调整机械负载：通过改变机械负载的大小来调整直流电机的扭矩。
这种方法简单易行，但调整范围有限，且可能会影响其他设备的正常工作。
需要注意的是，不同的直流电机可能有不同的调整方法，且各种调整方法都有其优缺点，应根据实际需求选择合适的调整方法。
同时，调整直流电机扭矩时应注意安全，避免过载或损坏电机。
单闭环直流电机调速系统课程设计
《计算机控制技术》课程设计（单闭环直流电机调速系统）摘要运动控制系统中应用最普遍的是自动调速系统。
在工程实践中，有许多生产机械要求在一定的范围内进行速度的平滑调节，并且要求有良好的静、动态性能。
由于直流电动机具有极好的运行性能和控制特性，尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易，但是长期以来，直流调速系统一直占据垄断地位。
当然，近年来，随着计算机技术、电力电子技术和控制技术的发展，交流调速系统发展很快，并有望在不太长的时间内取代直流调速系统，但是就目前来讲，直流调速系统仍然是自动调速系统的主要方式。
在我国许多工业部门，如轧钢、矿山采掘、海洋钻探、金属加工、纺织、造纸以及高层建筑等需要高性能可控电力拖动的场合，仍然广泛采用直流调速系统。
而且，直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟，从控制技术的角度来看，它又是交流调速系统的基础。
随着电子技术和计算机技术的高速发展，直流电动机调速逐步从模拟化走向数字化，特别是单片机技术的应用，使直流电动机调速技术进入一个新的发展阶段。
因此，本次课程设计就是针对直流电动机的起动和调速性能好，过载能力强等特点设计由单片机控制单闭环直流电动机的调速系统。
本设计利用AT89C52单片机设计了单片机最小系统构成直流电动机反馈控制的上位机。
该上位机具有对外部脉冲信号技术和定时功能，能够将脉冲计数用软件转换成转速，同时单片机最小系统中设计了键盘接口和液晶显示接口。
利用AT89C52单片机实现直流电机控制电路，即直流电动机反馈控制系统的下位机，该下位机具有直流电机的反馈控制功能，上位机和下位机之间采用并行总线的方式连接，使控制变得十分方便。
本系统能够用键盘实现对直流电机的起/停、正/反转控制，速度调节既可用键盘数字量设定也可用电位器连续调节并且有速度显示电路。
本系统操作简单、造价低、安全可靠性高、控制灵活方便，具有较高的实用性和再开发性。
关键词：直流电动机AT89C52 L298N 模数转换1课题来源1.1设计目的计算机控制技术课程是集微机原理、计算机技术、控制理论、电子电路、自动控制系统、工业控制过程等课程基础知识一体的应用性课程，具有很强的实践性，为了使学生进一步加深对计算机控制技术课程的理解，掌握计算机控制系统硬件和软件的设计思路，以及对相关课程理论知识的理解和融会贯通，提高学生运用已有的专业理论知识分析实际应用问题的能力和解决实际问题的技能，培养学生独立自主、综合分析与创新性应用的能力，特设立《计算机控制技术》课程设计教学环节。
直流他励电动机的调速特性
02
CATALOGUE
直流他励电动机的调速特性
调速性能分析
调速范围
动态响应
直流他励电动机的调速范围较宽，可 以在较广的转速范围内实现平滑调速 ，满足不同负载和工艺流程的需求。
直流他励电动机的动态响应较快，可 以在短时间内实现快速加减速，满足 动态负载和快速响应系统的要求。
调速精度
直流他励电动机的调速精度较高，可 以通过精确的控制算法实现转速的精 确调节，适用于对速度精度要求较高 的应用场景。
调速方法
通过改变电枢电流的大小来调节直流他励电动机的转速。具体来说，可以通过改变 输入电压或电阻来调节电枢电流的大小。
另外，还可以通过改变励磁电流的大小来调节电动机的转速。具体来说，可以通过 改变励磁绕组的输入电压或电阻来调节励磁电流的大小。
需要注意的是，在调节直流他励电动机的转速时，应保持电枢电流和励磁电流的相 位差不变，以保持电动机的正常运转。
调速系统的稳定性
稳定性分析
直流他励电动机的调速系统稳定性取决于多种因素，如电枢 电阻、电枢电感、负载转矩等。需要根据具体应用场景进行 稳定性分析和设计。
稳定性控制
为了提高直流他励电动机的调速系统稳定性，可以采用多种 控制策略，如PID控制、模糊控制、神经网络控制等。通过合 理的控制策略选择和参数调整，可以显著提高系统的稳定性 。
直流他励电动机的调速特性实验与分析
实验设备与环境
直流他励电动机
作为实验对象，需要选择性能 稳定、参数符合要求的直流他
励电动机。
电源与控制器
为直流他励电动机提供电源和 控制信号，确保电机正常运转 。
测速装置
用于测量电机的转速，可以采 用光电编码器或霍尔元件等测 速方式。
直流电机晶闸管调速系统
包括控制回路：速度环、电流环、触发脉冲发生器等。
. 主回路：可控硅整流放大器等。
. 速度环：速度调节（PI），作用：好的静态、动态特性。
. 电流环：电流调节(P或PI)。
作用：加快响应、启动、低频稳定等。
. 触发脉冲发生器：产生移相脉冲，使可控硅触发角前移或后移。
. 可控硅整流放大器：整流、放大、驱动，使电机转动。
2）主回路工作原理组成：由大功率晶闸管构成的三相全控桥式（三相全波）反并接可逆电路，分成二大部分（Ⅰ和Ⅱ），每部分内按三相桥式连接，二组反并接，分别实现正转和反转。
原理：三相整流器，由二个半波整流电路组成。
每部分内又分成共阴极组（1、3、5）和共阳极组（2、4、6）。
为构成回路，这二组中必须各有一个可控硅同时导通。
1、3、5在正半周导通，2、4、6在负半周导通。
每组内（即二相间）触发脉冲相位相差120o，每相内二个触发脉冲相差180°。
按管号排列，触发脉冲的顺序：1-2-3-4-5-6，相邻之间相位差60°。
为保证合闸后两个串联可控硅能同时导通，或已截止的相再次导通,采用双脉冲控制。
既每个触发脉冲在导通60o后，在补发一个辅助脉冲；也可以采用宽脉冲控制，宽度大于60o，小于120°。
只要改变可控硅触发角（即改变导通角），就能改变可控硅的整流输出电压，从而改变直流伺服电机的转速。
触发脉冲提前来，增大整流输出电压；触发脉冲延后来，减小整流输出电压。
3）控制回路分析.[总结]速度控制的原理：①调速：当给定的指令信号增大时，则有较大的偏差信号加到调节器的输入端，产生前移的触发脉冲，可控硅整流器输出直流电压提高，电机转速上升。
此时测速反馈信号也增大，与大的速度给定相匹配达到新的平衡，电机以较高的转速运行。
②干扰：假如系统受到外界干扰，如负载增加，电机转速下降，速度反馈电压降低，则速度调节器的输入偏差信号增大，其输出信号也增大，经电流调节器使触发脉冲前移，晶闸管整流器输出电压升高，使电机转速恢复到干扰前的数值。
590C直流调速器参数快速设置说明
590C直流调速器参数快速设置说明;开机后按M键出现DIAGNOSTIS后按向下键找到SET UP PARAMETERS（设定参数），按M键进入菜单，按向下键找到FIELD CONTROL（励磁控制），按M键进入，找到FLD.CTRL MODE（励磁控制方式），按M键进入菜单，把VOLTAGE CONTROL（电压控制）改成CURRENT CONTROL（电流控制），按两次E键退出；按向下键找到SPEED LOOP（速度环），按M键进入，按向下键找到SPEED FBK SELECT（速度反馈选择），按M键进入菜单，按向上或向下键选择ARM VOLTS（电枢电压反馈）、ANALOG TACH（测速反馈）或ENCODER（编码反馈），选择反馈方式是根据所选的配件板及实际电机使用的反馈方式；按E键退出。
参数保存：按M键直到出现DIAGNOSTS（诊断）后，按向上的键找到PARAMETER SAVE，按M进入，然后按向上的键，参数自动保存。
按E键一直退到底。
*自动调节步骤（此过程一定不能少）：手动去掉电机的励磁，为电机做一次自动调节，夹紧电机的轴，然后在CURRENT LOOP（电流环）中，找到AUTOTUNE菜单，将OFF改为ON，然后在10秒内启动调速器，调速器的RUN灯将闪烁，在这个过程中请不要给停止，完成自动调节后调速器会自动释放接触器线圈，然后保存参数。
接好电机的励磁，启动调速器。
调试注意事项：调试过程中要注意电源不能有短路或缺相，调速器的控制端子为直流低压，一定要注意不能让高压进入，设好参数启动后，测量励磁电压是否正确，然后再升降速。
在升速过程中注意观测电机的励磁电压和电枢电压是否正常。
590C面板电枢电流，励磁电流，电枢电压设定在面板上有六个小电位器，从左到右依次为：第一个为电枢电流百位，第二个为电枢电流十位，第三个为电枢电流个位，第四个为励磁电流十位，第五个为励磁电流个位，第六个为励磁电流小数点位。
电机加减速时间的设置依据
电机加减速时间的设置依据电机是现代工业中不可或缺的设备，广泛应用于各个领域。
在电机的运行过程中，加减速是一个非常重要的环节。
合理设置电机的加减速时间，不仅可以提高电机的运行效率，还可以延长电机的使用寿命。
那么，电机加减速时间的设置依据是什么呢？首先，电机加减速时间的设置应该考虑到电机的负载情况。
负载是指电机在运行过程中所承受的力或扭矩。
不同的负载对电机的加减速时间有不同的要求。
如果负载较大，电机的加减速时间应该相对较长，以避免电机在启动或停止过程中受到过大的冲击。
而如果负载较小，电机的加减速时间可以相对较短，以提高电机的运行效率。
其次，电机加减速时间的设置还应该考虑到电机的类型和规格。
不同类型和规格的电机具有不同的特点和性能。
比如，直流电机和交流电机的加减速时间设置方式就有所不同。
直流电机通常具有较高的起动转矩和较好的调速性能，因此可以采用较短的加减速时间。
而交流电机通常具有较低的起动转矩和较差的调速性能，因此需要较长的加减速时间。
此外，电机加减速时间的设置还应该考虑到电机的工作环境和使用要求。
不同的工作环境和使用要求对电机的加减速时间也有一定的影响。
比如，在高温环境下，电机的加减速时间应该相对较长，以避免电机因温度过高而损坏。
而在特殊的使用要求下，比如需要频繁启停的场合，电机的加减速时间应该相对较短，以提高工作效率。
最后，电机加减速时间的设置还应该考虑到安全因素。
电机在加减速过程中，会产生较大的冲击力和振动，如果加减速时间设置不合理，容易导致设备损坏或人员受伤。
因此，为了保证安全，电机的加减速时间应该适当延长，以减小冲击力和振动。
综上所述，电机加减速时间的设置依据主要包括负载情况、电机类型和规格、工作环境和使用要求以及安全因素。
合理设置电机的加减速时间，可以提高电机的运行效率，延长电机的使用寿命，同时还可以保证设备和人员的安全。
因此，在实际应用中，我们应该根据具体情况，综合考虑各种因素，科学合理地设置电机的加减速时间。
c51直流电机的加减速程序
（基于 L298n 驱动芯片
）
#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit k1=P3^0;
sbit k2=P3^1;
sbit k3=P3^2;
sbit k4=P3^3;
//第一个数码管显示正转（1）还是反转（0）
P2=0xfd;
//第二位数码管显示速度标志
P0=table[show_num];
delay(5);
P2=0xfb; P0=table[0]; delay(5);
// 显示 0
P2=0xf7;
//
显示 0
P0=table[0];
delay(5);
}
void dispose()
case 3: show_num=4;
gao_num=4; di_num=0; break; }
void qudong() { uchar x;
} //控制电机程序
if(num1=1)
//正转占空比调节
{if(di_num!=0)
{
for(x=0;x<=di_num; x++)
{ IN1=0;
//PWM 低电平输出
display();
//显示函数延时
}
}
for(x=0;x<=gao_num;x++ )
{ IN1=1; display();
//PWM 高电平输出
}
}
if(num1=0)
//反转占空比调节
{if(di_num!=0)
电机加减速算法
电机加减速算法When it comes to motor acceleration and deceleration algorithms, it is essential to consider various factors that can affect the performance and efficiency of the motor. One of the key aspects to take into account is the type of motor being used, whether it is a DC motor, AC motor, or a stepper motor. Each type of motor requires a different approach when it comes to acceleration and deceleration in order to achieve optimal results.在谈到电机加减速算法时，必须考虑影响电机性能和效率的各种因素。
其中一个关键方面是要考虑正在使用的电机类型，无论是直流电机、交流电机还是步进电机。
每种类型的电机在加减速方面都需要不同的方法，以实现最佳效果。
For DC motors, a common method used for acceleration and deceleration is the pulse width modulation (PWM) technique. By varying the duty cycle of the PWM signal, the speed of the motor can be controlled effectively. This method allows for smooth acceleration and deceleration of the motor, reducing mechanical stress and improving overall performance.对于直流电机，用于加减速的常见方法是脉宽调制（PWM）技术。
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//加速处理
{
key_up_flag=0;
//清零加速标志位
high_time++; //高电平时间加1
if(high_time>=9) high_time=9; //控制 high_time，low_time 在1~9之间变化
low_time=10-high_time;
}Байду номын сангаас
if(key_down_flag==1)
while(!key_switch); //松手检测 key_switch_flag=1; //正反转标志位置"1" }
} }
/************************按键处理***************************/
void key_process()
{
if(key_up_flag==1)
//定义加速，减速，正反转标志位
/*********************ms 延时函数**********************/ void delay_ms(uint ms) {
uchar n; while(ms--) for(n=0;n<123;n++); }
/**********************按键扫描*************************/
//减速处理
{ key_down_flag=0;
//清零减速标志位
low_time++; //低电平时间加1
if(low_time>=9)
low_time=9;
high_time=10-low_time;
}
if(key_switch_flag==1) //正，反转处理
{ key_switch_flag=0;
*****/
#include <reg52.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit key_up=P3^0;
//加速键
sbit key_down=P3^3; //减速键
sbit key_switch=P3^6; //正反转调整键
//清零转换标志位
x=!x;
}
}
/*****************主函数************************/ void main() {
uchar y; high_time=5; //初始占空比50% while(1) { in1=x; in2=!x; key_scan(); key_process(); ena=1; for(y=high_time;y>0;y--) { delay_ms(1); } ena=0; for(y=low_time;y>0;y--) { delay_ms(1); } } }
delay_ms(10); if(key_down==0) {
while(!key_down); key_down_flag=1; } }
//松手检测 //减速标志位置“1”
if(key_switch==0) //key_swich 键按下，正，反转切换 { delay_ms(10); if(key_switch==0) {
sbit in1=P0^0; sbit in2=P0^1; sbit ena=P0^2;
//驱动 lm298引脚定义 //使能允许
uchar key_up_flag,key_down_flag,key_switch_flag; uchar high_time,low_time; uchar x=1;
调试时，出现问题，红色部分写成 in2=-x，in2=~x。protues 仿真均出现错误。
自己觉得标志位用的比较好，还有同学说电机 pwm 一般用中断计时做，试了下，效果一样， 定时要控制的更精细些，但仿真不易看出效果。
void key_scan()
{ if(key_up==0)
//key_up 按下，加速
{ delay_ms(10); //延时消抖
if(key_up==0)
{ while(!key_up); //松手检测
key_up_flag=1; //加速标志位置“1”
}
}
if(key_down==0) {
// key_down 按下，减速
控制直流电机加减速，正反转
/***********************************************************************
****** 实验目的：按键控制直流电机的正反转，加速，减速。
2011.09.04 21:11
************************************************************************