H型PWM数字直流调速系统设计

摘   要

电机调速问题一直是自动化领域比较重要的问题之一。不同领域对于电机的调速性能有着不同的要求，因此，不同的调速方法有着不同的应用场合。本文首先描述了变频器的发展历程，提出了PWM调速方法的优势，指出了未来PWM调速方法的发展前景，点出了研究PWM调速方法的意义。在明确了PWM变频调速的优点后，本文将对几种常见的调速方法做简单的介绍。应用于直流电机的调速方式很多，其中以PWM变频调速方式应用最为广泛，而PWM变频器中，H型PWM变频器性能尤为突出，作为本次设计的基础理论，本文将对PWM的理论进行详细论述。在此基础上，本文将做出单片机控制的H型PWM变频调速系统的整体设计，然后对各个部分分别进行论证，力图在每个组成单元上都达到最好的系统性能。在设计出了系统的硬件系统后，将进行系统的编程，通过程序来完成对整个系统的控制与调试，达到协调工作的目的。

关键字：电动机调速系统   微机控制    PWM    变频调速

目    录

第一章 绪论 4

1.1  问题的提出 4

1.2  国内外的研究现状 4

1.3   本课题的设计要求与技术指标 12

1.3.1本课题的设计要求与技术指标 12

1.3.2本文的研究内容 12

第二章 PWM调速方法及系统设计 13

2.1  PWM基础理论 13

2.1.1 直流调速的分类 13

2.1.2 调速的基本方式 14

2.1.3 PWM调速系统的基本原理和特点 18

2.1.4 PWM变换器 20

2.2  系统硬件设计框图 24

第三章  系统硬件设计 25

3.1  前向通道设计 25

3.1.1 电流检测电路 25

3.1.2 电压检测电路 29

3.1.3 转速检测电路 30

3.2  后向通道设计 31

3.2.1 驱动电路 31

3.2.2 脉冲整形电路 34

3.3   最小系统设计 36

3.3.1 单片机 37

3.3.2 存储器扩展 39

3.3.3 键盘显示电路 41

3.3.4 A/D转换 42

第四章  软件设计 44

4.1  主程序 44

4.2  控制算法程序 44

4.3  初始化子程序 45

4.4   中断服务子程序 46

4.5  键盘显示子程序 47

4.6  A/D转换子程序 48

结束语 48

致谢 48

参考文献 48

附录 50