直流电机伺服原理及其驱动控制

摘要：直流有刷电机是广泛应用的一种电机，它将电能转化为旋转动能。其价

格低廉，控制方便，因此在玩具及小型机构中都能见到其身影。本文详述了有

刷直流电机的结构、工作原理以及对其驱动方式的讨论。

关键词：

 

 

 

 

直流电机； 微控制器； 伺服； 驱动； PWM 控制；

                  

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伺服系统 是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标

值(或给定值)的任意变化的自动控制系统。 在自动控制系统中，使输出量能够

以一定的准确度跟随输入量的变化而变化的系统称为随动系统，亦称伺服系

统。 

伺服的主要任务是按控制命令的要求，对功率进行放大、变换与调控等处

理，使驱动装置输出的力距、速度和位置控制得非常灵活方便。

直流电机伺服系统中，以微控制器作为控制核心，处理来自反馈环节的

输入信号，由控制程序控制输出 PWM 驱动直流电机驱动模块，实现对直流电

机的调速。

1 直流电机的结构

定义输出或输入为直流电的旋转电机，称为直流电机。它能够实现直流电

能和机械能互相转换。

直流电机的结构由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的

部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、

轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁

转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，