直流电机的PWM系统软件设计

摘  要

随着电力电子技术的进步,发展了许多新的电枢电压控制方法。PWM控制与传统晶闸管驱动装置比较,具有下列优点:需用的大功率可控器件少,线路简单;调速范围宽;电流波形系数好,附加损耗小;功率因数高。可以广泛应用于现代直流电机系统中。

本设计是基于PIC单片机实现直流电动机的控制，控制电动机的正向/反向、快速/慢速运转，由单片机输出脉宽调制信号（PWM）驱动电动机并实现正反向的互锁。

本设计介绍了直流电机结构、特点、种类及励磁方式等；PIC 单片机的优点、结构特点、指令特点等。系统的介绍了PIC16F73单片机芯片，详述了PIC126F73单片机的内部结构，外部引脚，模块功能，寄存器结构、功能、地址等。本文介绍了一种基于PIC16F73单片机的直流电机控制器的设计与实现，该控制器完成调速控制，其中软件实现转子位置检测、旋转磁场信号输出及电机PWM调速。

关键词:PIC单片机;直流电机;PWM

目录

摘  要 I

1  绪论 1

1.1  直流电机电机的发展 1

1.2  PWM技术的发展 2

2  直流电机的工作原理及性能分析 3

2.1  直流电动机 3

2.1.1  电磁式直流电动机 3

2.1.2  永磁式直流电动机 4

2.1.3  无刷直流电动机 4

2.2  直流电机的结构 5

2.3  直流电机的励磁方式 5

2.4  直流电机的控制技术 6

2.4.1  PIC单片机对直流电机的控制原理 7

2.4.2  PWM控制的基本原理和特点 9

2.4.3  PWM调速系统的基本结构与组成 9

2.5  直流电动机的转速反馈 10

2.6  直流电动机转向互锁 11

2.7  直流电机控制器 11

3  PIC单片机 13

3.1  单片机概论 13

3.2  PIC单片机 13

3.2.1  双总线结构 13

3.2.2  两级指令流水线结构 14

4  直流电机的PWM控制系统 15

4.1  系统构成 15

4.2  单片机PIC16F73 15

4.2.1  PIC16F73芯片的结构与功能 15

4.2.2  PIC16F73对直流电动机转速的控制（PWM） 17

4.2.3  PIC16F73的直流电机控制原理 18

4.2.4  PIC16F73对直流电动机的控制 18

4.3  系统软件结构 18

4.4  中断系统 20

4.5  PWM占空比的调整程序 20

5  总结 21

致谢 22

参考文献 23

附录 24