舵机和电机控制.pptVIP

第六课 舵机和电机的PWM控制 内容提要 6.1 直流电动机简介 6.2 H桥驱动基础 6.3 PWM与电动机的单片机控制 6.4 舵机的PWM控制 6.5 电机控制的实现—MC33886/SP30 规则限制 ??伺服电机个数不超过3个； ??不可以通过提高工作电压提升舵机的性能； ??不可以更换舵机； 电机控制系统框图 6.1 直流电动机简介 1. 直流电机的构造 2. 直流电机的基本工作原理 4. 并励电动机的起动与反转 3. 直流电动机的机械特性 5. 并励(他励)电动机的调速 直流电机的构造与特点 1 直流电机的构造 直流电动机虽然比三相交流异步电动机结构复杂，维修也不便，但由于它的调速性能较好和起动转矩较大，因此，对调速要求较高的生产机械或者需要较大起动转矩的生产机械往往采用直流电动机驱动。 2 直流电机的优点： (1) 调速性能好, 调速范围广, 易于平滑调节。 (2) 起动、制动转矩大, 易于快速起动、停车。 (3) 易于控制。 3 应用: 1) 轧钢机、电气机车、中大型龙门刨床、矿山竖井 提升机以及起重设备等调速范围大的大型设备。 2) 用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等 机械特性 6.2 H-Bridge Demystified Basic electronic theory How H-Bridges work Explain terminology Explain where the power goes Basic Theory: Ohms law Power = Voltage * Current Voltage = Current * ResistanceExamples: 0.5A * 10 ohms = 5v 0.5v * 5A = 2.5 watts 0.5v /0.05 ohms = 10a 10a * 0.5v = 5 watts Power = Current^2 * resistance Basic Theory: Inductors V = L * dI/dT - What does that mean??? Basic Theory: Real Inductors Real inductors have resistance Current * resistance = voltage Eventually current levels out Strength of magnetic field + level of stored energy are proportional to the current. Basic Theory: Inductors What happens when switch is opened? Basic Theory: Inductors Diodes used to suppress arcing Recirculating currents dissipate slower Basic Theory: PMDC motor PMDC motors can be modeled as an inductor, a voltage source and a resistance. Torque is proportional to the current How H-Bridge works How H-Bridge Works H-Bridge: Synchronous Rectification H-Bridge Locked-Antiphase Pro: one line needed for forward/reverse Con: higher frequencies needed Locked Antiphase Voltage swings from +V to –V No rectification needed Current ripple twice as large H-Bridge Examples H-Bridge Examples Demonstration Actual current flow voltage charts Resistor Inductor (motor) No load Load (power delivered) Negative Load (Regenerative braking) H-Bridge/Inductor Demonstration 6.3 PWM与电动机的单片机控制 PWM控制原理 PWM波形产生原理 PWM配置程序 PWM控制电机 续流二极管DF的目的：i) 保护三极管ii) 释放电机绕组