驱动电机正、反转。第三级运放为电压放大,将±5V 放大到±12V,运放后面跟着

两级功放,为射级跟随器输出形式。

1.4　PWM 脉宽调制控制板

　　该板由 T9224 光电隔离、T1 中断信号整形、电机转向控制以及功放驱动电

路组成。采用脉宽调制控制电机的转速,首先要确定采样周期和定时脉冲周期以

及它们之间的关系,然后决定调节方式。

1.5　直流伺服电动机

　　直流伺服电动机在自动控制系统中常用作执行元件,对它的要求是要有下

垂的机械特性、线性的调节特性和对控制信号能作出快速反应。该系统采用的

是电磁式直流伺服电动机,其型号为 45SY01 型,其转速 n 的计算公式如下

n=E/K =(U

Φ

a

-I

a

R

a

)/KΦ

式中　n 为转速;Φ 为磁通;E 为电枢反电势;U

a

为外加电压;I

a

R

a

为电枢电流

和电阻。

2　系统软件设计

2.1　软件设计思想

　　在自动控制系统中,数字 PID 控制是采用最广泛的一种控制方法。由于电机

转速与电枢外加电压 U

a

的大小基本上成正比,这就构成了 PID 调节的基础。

在 PID 参数整定过程中,以整定比例系数为主,K

p

主要影响响应速度,K

p

越

大,响应越快,但太大会引起较大的超调和振荡,甚至产生不稳定。积分时常数 T

i

主要影响静态精度,可消除静差。微分调节的加入有助于减小超调,克服振荡,使

系统趋于稳定。由于要分别完成 PWM 调节和模拟量调节两种方式的闭环控制

实验,所以控制程序要分别考虑。

　　(1)关于 PWM 控制

　　在直流电机 PWM 调速系统中,我们采用的是双极式 H 型可逆 PWM 变换

器,通过调节正、负脉冲的宽窄来控制电机的正、反转,以改变脉冲信号的占空比

来控制加在电机电枢上电压的平均值,实现对直流电机的调速控制。电机转速信