日期：2022-08-26 11:50:23瀏覽量：95178
2.PWM控制
PWM(脈沖寬度調節)控制，雙軸減速電機的速度調節通常采用橋式驅動電路，非常簡單，調速范圍大。其原理是直流斬波原理。如圖1所示，如果S3.S4關斷，S1.S2受PWM控制，假設高電平導通，忽略開關管道損耗，一個周期內的導通時間為t，周期為T，如圖6所示，電機兩端的平均電壓為：U=Vcct/T=αVcc，其中，α=t/T稱為占空比，Vcc電源電壓(電源電壓減去兩個開關管的飽和壓降)
雙軸減速電機的速度與電機兩端的電壓成正比，電機兩端的電壓與控制波形的占空比成正比。因此，電機的速度與占空比成正比。占空比越大，電機轉動越快。當占空比時α=1時，電機轉動最大。
PWM通過模擬電路或數字電路，例如555構成的觸發電路，可以實現控制波形的實現。但是，該電路的占空比不能自動調整，也不能用于自動控制小車的調速。目前，大多數單片機都可以直接輸出這個PWM波形，或者通過時間模擬輸出，最適合小車的調速。我們使用的是凌陽公司SPCE061單片機，它是16位單片機，最高頻率達到49MHz，可提供2路PWM直接輸出，頻率可調，占空比16級可調，控制電機調速范圍大，使用方便。SPCE061單片機有32個I/O口中有兩個獨立的計數器，可以模擬任何雙軸減速電機頻率.隨意調整占空比PWM用于控制電機調速的信號輸出。
在實際生產過程中，我們認為控制信號的頻率不需要太高，一般在400Hz以下是合適的。16級調速比也能滿足調速要求。在汽車行駛過程中，空占比不宜過高，16級調速比也能滿足調速要求。在汽車行駛過程中，空占比不宜過高，速度過慢是浪費時間。此時，圖6可以根據具體情況緩慢調整。2003年“簡單智能電動車”在實際生產中，我們的汽車驅動信號占空比一般在8/16以下。
3.通過軟件避免直通短路
從之前的分析可以看出，在橋式驅動電路中，由于開關管的開關時間，存在上下橋臂直通短路的問題。直通短路的存在容易使開關管發熱，嚴重時會燒壞開關管。同時，它也增加了開關管的能量損失，浪費了汽車寶貴的能量。由于許多集成驅動芯片都有內置的死區保護(例如LMD18200)，這里主要介紹在制作驅動電路時，使用雙軸減速電機開關管等分立元件和沒有死區保護的集成芯片增加死區的方法。
死區時間的問題只有在正轉變為反轉時才存在，但在正轉啟動或反轉啟動時不存在，因此不需要糾正。如果開關管的開啟和關閉時間很小，或者在硬件電路中添加延遲鏈路，則可以減少開關管的損耗和熱量。當然，最好的方法是通過軟件避免直接短路。操作簡單，控制靈活。通過軟件實現死區時間意味著在突然改變方向時插入延遲鏈路，然后在開關管關閉后打開應該打開的開關管。圖7顯示了使用軟件糾正死區時間的流程圖。每次開關管改變方向時，不要立即切換方向，而是先關閉開關管一段時間，使其完全關閉，然后打開另一個雙軸減速電機開關管。此關閉時間由單片機軟件延遲實現。
4．總結
以上主要分析了電機的全橋驅動電路，這是雙軸減速電機調速中最常用的調速方法。目前市場上電機驅動的集成電路種類繁多，效率高，電路簡單，應用廣泛，但其驅動方式大多與全橋驅動相同。PWM雙軸減速電機調速最常用的方法是控制方法配合橋式驅動電路。
