基于arm的pwm直流调速系统的研究

基于arm的pwm直流调速系统的研究内容摘要：

里面，是内环，按典型Ⅰ型系统设计；转速调节环在外面，成为外环，按典型Ⅱ型系统设计。 为了获得良好的动、静态品质，调节器均采用 PI 调节器并对系统进行了校正。 检测部分中，采用了霍尔片式电流检测装置对电流环进行检测，转速还则是采用了测速电机进行检测，达到了比较理想的检测 效果。 主电路部分采用了以 GTR为可控开关元件、 H桥电路为功率放大电路所构成的电路结构。 控制 部分采用 C语言编程控制 ARM－ S3C2410X芯片的定时器产生两路互补的 PWM脉冲波形，通过调节这两路波形的宽度来控制 H电路中的 GTR通断时间，便能够实现对电机速度的控制。 图 1 转速、电流双闭环结构图 3 主回路 在系统主电路部分， 采用的是以大功率 GTR为开关元件、 H桥电路为功率放大电路所构成的电路结构。 如图 2所示。 图中，四只 GTR分为两组， 1VT 和 4VT 为一组， 2VT 和 3VT 为另一组。 同一组中的两只 GTR同时导通，同时关断，且两组晶体管之间可以是交替的导通和关断。 欲使电动机 M向正方向转动，则要求控制电压 kU 为正，各三极管基极电压波形如图3所示。 欲使电动机反转，则使控制电压 kU 为负即可 ]2[。 GTR 是一种双极性大功率高反压晶体管，它大多用作功率开关使用 ,而且 GTR是一种具有自关断能力的全控型电力半导体器件，这一特性可以使各类变流电路的控制更加方便和灵活，线路结构大为简化。 图 2 双极式 H 型 PWM 变换电路 图 3 双极式 PWM 变换电路 的电压 、 电流波形 （ a） ,(b) 三极管基极电压波形 (c) 电枢电压波形 （ d）电枢电流波形 (e) 重负载时 ai 波形 (f) E SU 时 ai 波形 设矩形波的周期为 T，正向脉冲宽度为 1t ，并设 λ =1t /T为占空比。 则电枢电压 U的平均值 avU =（ 2λ 1） SU =（ 21t /T1） SU ，并定义双极性双极式脉宽放大器的负载电压系数为 ρ = avU / SU =21t /T1 即 avU =ρ SU 可见， ρ 可在 1到 +1 之间变化。 双极式 PWM变换器的优点： 电流一定连续； 可使电机在四象限中运行； 电动机停止时有微振电流，能消除正、反。