直流电机的调速原理直流电动机转速的操控方法可分为励磁控制法与电枢电压控制法两类。随着电力电子技术的进步,发展了许多新的电枢电压操控方法。如:由交流电源供电,使用晶闸管进行相控调压;使用硅整流器将交流电整流成直流或由蓄电池等直流电源供电,再由PWM斩波器进行斩波调压等。PWM驱动装置与传统晶闸管驱动装置比较,具有下列优点:需用的大功率可控器件少,线路简单;调速范围宽;电流波形系数好,附加损耗小;功率因数高。可以大范围的应用于现代直流电机伺服系统中。小功率直流电机的调速原理:对于小功率电机的调速系统,使用单片机控制是极为方便的。其方法是通过改变电机电枢电压接通时间与通电周期的比值(即占空比)来控制电机速度。在PWM驱动控制的调整系统中,按一个固定的频率来接通和断开电源,并根据自身的需求改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。这种方法称为脉冲宽度调制(PulseWidthModulation),简称PWM。因此。PWM又被成为“开关驱动装置”。改变占空比的方法有三种:(1)定宽调频法,保持t不变,只改变t,这样周期T(或频率)也随即改变;(2)调宽调频法,保持t不变,而改变t,这样也使周期T(或频率)改变;(3)定频调宽法,这种方法周期T(或频率)不变,而同时改变t和t。由于前两种方法都改变了周期(或频率),当控制频率与系统的固有频率接近时,将会引起振荡,用的比较少,因此本系统采用的是定频调宽法。在买冲作用下,当电机通电时,速度增加。电机断电时,速度逐渐减小。只要按一定规律,改变通断电时间,就可以实现对电机的转速控制。[11]:设电机永远接通电源时,其最大转速为V,设占空比D=t/T,则电机的平均速度V,V=V*D,。从图中能够准确的看出,V与占空比D并不是完全的线性关系(图中实线),当系统允许时,可以将其近似的看成线性关系(图中虚线),本系统采用近似法。,应用最成功的是比例积分微分(PID)控制。它是一种在工业生产里大范围的应用的常规控制算法,属于线性控制。这种控制方式的最大优点是结构相对比较简单,使用起来更便捷,能不用被控对象的模型参数,直接依据输出的偏差进行调节。该算法由于其简单实用而被广大工程技术人员所熟悉。但是当被控对象很复杂时,便难以取得满意的控制效果。现代控制理论为控制复杂系统提供了新的思路。采用该理论来控制时,需要出示准确的数学模型。尽管数值计算与计算机技术的发展,为求解模型参数提供了有效的方法和工具,但由于这些模型方程中有众多的参数需要估计,而求解这些参数时又往往缺少足够的信息特征和信息量,因此限制了现代控制理论的有效应用。一个控制管理系统控制质量的优劣,重点是它能否对被控对象提供精确的控制。当研究的控制管理系统涉及非线性、多变量、时变性等这样的大系统时,如煤炭生产的全部过程、金属冶炼、石油化学工业、工业锅炉等,系统的复杂性与控制技术的精确性便形成了尖锐的矛盾。由于被控对象和过程的非线性、时变性、多参数间的强烈耦合、随机干扰、被控过程的机理错综复杂等,很难建立被控对象的精确数学模型,只能测得其参数间的模糊关系的估计。这就给传统的古典控制理论及现代控制理论方法的应用带来了很大的困难。对于上述难以控