基于AT89S52单片机的直流电动机驱动控制系统
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Ｋ ｅ ｒ ｓ： ｙ ｗｏ ｄ ＤＣ ｏｔ ｒ，ＬＭ Ｄ １ ２ ｍ ｏ ８ ００，ＬＭ ６２ ９，Ａ Ｔ８９ Ｓ５２ Ｍ ＣＵ
直 流 电动机 是 最 早 出 现 的 电动 机 ， 是 最 早 能 也 实 现调 速 的电 动机 。长期 以来 ， 流 电动 机 一 直 占 直 据着 调速 控 制 的统治 地位 。它具有 良好 的线 性 调速
［ ］ 希珍 ， 泽 ． 合 金 整 体 叶 盘 线 性 摩 擦 焊技 术 综 述 ［］ ８姚 胡 钛 Ｊ．
航 空 制 造 技 术 ，０ １ １） ４ —７ ２ １ （ ６ ： ３４ ．
作 者 简 介 ： 艳 松 （ ９ １） 男 ， 科 ， 程 师 ， 要 从 事 航 空 黄 １８ 一 ， 本 工 主
采 用 ＡＴ８ Ｓ ２单 片机 为 主控 芯 片 ，用 ｃ语 言编 写 单 片机 控 制 程序 ， 用 ＶＣ＋ ＋编 写控 制 界 面 ， 过 串 ９５ 利 通
口通信 实现与 上位机 的联 系。在 Ｐ ｏｅ ９ Ｓ ｒｔｌ ９ Ｅ中绘制 原 理 图和 Ｐ Ｂ， Ｃ 经过 调 试 实现 了对 电动机 速 度 和位
电 子 信 息
自动 控 制
的 基于 ＡＴ８ 片机 直 流 电动机 驱 动 控 制 系 统 ＊ ５ ９ ２单 Ｓ
王 延 忠 邹 武 戈红 霞 吕庆 军 ， ， ，
（． 京 航 空航 天 大 学 ， 京 １０ ９ ；． １北 北 ０ １１ ２ 中国 北 方 车 辆 研 究 所 ， 京 １ ０ ７ ） 北 ０ ０ ２
＋ ＋ ｔ ｉ ｈ ｏ ｔｏ ｎ ｅ ｆ ｃ ｏ ｒ ａ ｉｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｔ ｈ ｏ ｔ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｖａ ｔ ｅ ｓ ｒａ ｐ ｒ ．Ｄｒ ｗ ｈ ｃ ｅ ｔ ｎ ｏ ｗｒｔ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔ ｒａ ｅ ｔ ｅ ｌ ｏ ｎ ｃｉ ｎ ｗｉｈ ｔ ｅｈ ｓ ｏ ｅ ｉ ｚ ｕ ｅ ｉ ｈ ｅ ｉｌ ｏ ｔ ａ ｔ ｅ ｓ ｈ ｍａ ｉ ａ ｄ ｃ
直 流 电 动 机 ５ ％占空 比 ０
５Ｖ
７ ％占空 比 ５
２ ％占空 比 ５
ＤＩ ＣＮ ＯＮ ＲＥ
（Ｉ ３ ＰＮ ）
０Ｖ
图 １ ＬＭ ６ ９构 建 的 闭 环 系 统 结 构 图 ２
０
通过 ＡＴ ９ ５ 、 Ｍ６ ９ 功率 驱动 、 流 电 动机 ８ Ｓ ２Ｌ ２ 、 直 和 １ 增量 式光 电码 盘可 以实现位 置 闭环 。通过 Ｉ 个 ／ Ｏ 口与单 片机 通信 ， 入运 动参数 和 控制参 数 ， 出 输 输 状态 和信 息 。用 增量 式光 电码 盘来 反映 电动 机 的实 际位 置 。Ｌ ２ Ｍ６ ９的梯 形 图发 生 器 用 于 计 算 所 需 的 梯形 速 度分 布 图 。在位 置 控 制 方 式 时 ， 过 单 片机 通
成 。直流 电动 机运 行 时静 止 不 动 的部 分 称 为 定 子 ，
其作 用是 产生磁 场 ； 运行 时转 动 的部分 称为 转子 ， 其
作用 是产 生 电磁转 矩 和 感 应 电动 势 ， 直 流 电动 机 是
特性 ， 单 的控制 性 能 ， 高 的效率 及 优异 的动 态特 简 较
摘 要 ： 绍 １种基 于 ＡＴ ９ ５ 介 ８ Ｓ ２单 片机 的 直流 电动机 驱 动控 制 系统 ， 要研 究 了基 于 Ｌ 主 ＭＤ１ ２ ０的 ８０
直流 电动 机 的 Ｈ 桥 式驱 动 电路 ， 并设 计 了以 Ｌ ２ Ｍ６ ９运动 控 制 芯 片为核 心的 电动机 驱 动控 制 电路 。 系统
方向
圣 Ｖ
平均 负载 电流＝ ０
平均 负载 电流 从 １ 向２ 流
平 均 负载 电流 从２ 向１ 流
Ｄ Ｉ ￣Ｉ ） ０ Ｒ Ｎ３
正 转
ｌ 反 转
设定 加 速度 、 高转速 、 终 位置 数 据 ， Ｍ６ ９利用 最 最 Ｌ ２
这些 数 据计算 运 行轨 迹 ， 生 如 图 ２ 图 ３所 示 的轨 产 、 迹 。在 电动 机运 行过 程 中 ， 这些 参数 允许 实 时修改 。 Ｌ ２ Ｍ６ ９内部 有 １个数 字 Ｐ Ｄ控 制器 ， Ｉ 用来 控制 闭环 系统 。利用增 量 式编 码器 的位 置反 馈可 以得 到位 置 误差 ， 位 置 误 差 反 馈 到 内部 的 数 字 Ｐ Ｄ控 制 器 ， 此 Ｉ 控制 Ｐ ＷＭ 波 的输 出 ， 从而 实现 位置 闭环 。其 中 ， 内 部 Ｐ Ｄ控 制器 的采 样率 ， 、 和 Ｋｄ数据 由单 片 Ｉ Ｋｐ Ｋｉ
Ａｂ ｔａｃ ： ｓ ｒ ｔ Ｔｈｅ ｐ ｅ ｅ ｃ ｉ ｄ ａ ｄ ｉ ｎｄ ｃ ａｐ ｒ ｄ ｓ ｒｂｅ ｒｖｅ ａ ｏｎｔｏｌ ｙｓ ｅ ｆ ｒ ｓ ｔ ｍ ｏｒＤＣ ｏ ｏｒ ｍ ａｎｌ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｍ ｔ ， ｉ ｙ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ Ｈ — ｉ ｉ ｒｃ ｒ ｕ ｔｆ ｂｒｄｇｅ ｄｒｖｅ ｉｃ ｉ ｏｒ
刹轴
Ｐ Ｍ５ Ｗ
图 ４ Ｌ Ｄ１ ２ ０ 内 部 Ｈ 桥 电 路 Ｍ ８０
Ｌ ＭＤ１ ２ ０可 以 采 用 ２种 不 同类 型 的 Ｐ ８０ ＷＭ 波， 一种 是既包 含 方 向又包含 幅值 信号 的 Ｐ Ｍ 波 ； Ｗ 另 一种 是 包 含 方 向 信 号 ， ２幅 值 随 占空 比改 变 的 Ｐ ＷＭ 信号 ， 图 ５ 图 ６所 示 。 如 、
［ ］ 亚 江 ， 娜 ，ｕ ｈ ｏ 先 进 焊 接 技 术 在 航 空 航 天 领 ２李 吴 Ｐ ｃ ｋ ｖＰ Ｕ．
域 中 的应 用 Ｉ］ 航 空 制 造 技 术 ，０ ０ ９ ：３４ ． －． Ｊ ２ １ （ ）４ —７ ［］ 敏 ， ３常 马雷 ， 萍 ． 发 动 机 高 压 涡 轮 工 作 叶 片 故 障 与 典 于 某 型 修 理 技 术 ［］ 航 空 制 造 技 术 ，０ ９ １ ） ４— ８ Ｊ． ２ ０ （８ ：６４ ． ［ ］ 国 机 械 工 程 学 会 焊 接 学 会 ． 接 手 册 Ｉ ］ ３版 ． 京 ： ４中 焊 － ． Ｍ 北 机 械 工 业 出版 社 ，０ ８ ２０． ［ ］ 嘉 宁 ， 传 忠 ． 光 熔 覆 技 术 在 航 空 领 域 中 的 研 究 现 状 ５李 陈 激 ［］ 航 空 制 造 技 术 ，０ ０ ５ ：１５． Ｊ． ２ １ （ ） ５—４
１ 直 流 电 动 机 结 构 和 转 速 控 制
直 流 电 动 机 的 结 构 由定 子 和转 子 两 大 部 分 组
［］ 鑫， 蕾 ， ６林 薛 陈静 ， ． 合 金零 件 的 激 光 成 形 修 复 Ｉ］ 航 等 钛 － ． Ｊ
参 考 文 献
Ｅ ］ 春 虎 ， 培 道 ， 仁 智 ， ． 空 发 动 机 转 动 部 件 的失 效 １陶 钟 王 等 航 与 预 防Ｅ ． 京 ： 防 工 业 出 版 社 ，０ ８ Ｍ］ 北 国 ２０．
性 ， 泛应 用 于汽 车 、 具设 备 、 舶 、 空 航 天 、 广 玩 船 航 机 械设 备 、 密仪器 等 行业 领域 。 精
进行 能量 转换 的枢 纽 ， 又称 为 电枢 。
直流 电动 机转 速 的表 达式 为 ：
Ｕ 一 上 Ｒ
一 ］ 丽 ＿
式 中 ， 是 电枢 端 电压 ； 是 电枢 电流 ； 是 电枢 电 Ｕ Ｒ 路 总 电阻 ； 是 每级 磁通 量 ； 是 电动 机结 构参 数 。 Ｋ
由此可 知 ， 直流 电动 机 的 转速 控 制 有 励 磁 控制 和电枢 电压 控制 ２种 方法 。其 中励 磁控 制法 在低 速
驱 动 电路 的设 计基 于半 导体 运动控 制 专用 芯片 Ｌ ＭＤ１ ２ ０ 它 内部 集 成 校 准 Ｈ 桥 驱 动 电路 ， 常 ８０ ， 非 适 用 于直流 电动机 和步 进 电动机 ， 图 ４所示 。 如
ＷＡＮＧ Ｙａ ｚ ｏ ｇ ，Ｚ ＧＥ Ｈｏ ｇ ｉ ， ｖ Ｑ ｎ ｊ ｎ ｎ ｈ ｎ ＯＵ Ｗｕ ， ｎ ｘａ Ｌ ｉｇｕ 。
（ ． ｉ ａ ｇ Ｕｎｖ ｒｉｙ，Ｂｅ ｉｇ １ ０ ９ １ Ｂｅｈ ｎ ｉｅ ｓｔ ｉｎ ０ １ １，Ｃｈｎ ｊ ｉａ；２ Ｃｈｎ ｒｈＶｅ ｉｌ ｓ ａ ｃ ｎ ｔ ｕ ｅ ． ｉａＮｏ ｔ ｈｃｅＲｅ ｅ ｒｈ Ｉ ｓｉ ｔ ，Ｂｅ ｉｇ １ ０ ７ ｔ ｉｎ ０ ０ ２，Ｃｈｎ ） ｊ ｉａ
ＤＣ ｍｏ ｏ ａ ｅ ｎ ＬＭ Ｄ１ ２ ０ ｎ ｅ ｉ ｎ ｄ ｔ ｅｍｏ ｏ ｒ ｅｃ ｎ ｒ ｌ ｉｃ ｉ ｂ ｔｏ ｏ ｔ ｏ ｈ ｐ ＬＭ ６ ９ ａ ｈ ｏ ｅ ｏ ｈ ｔ ｒｂ ｓ ｄ ｏ ８ ０ ，ａ ｄ ｄ ｓｇ ｅ ｈ ｔ ｒｄ ｉ ｏ ｔ ｏ ｒ ｕ ｔ ｙ ｍｏ ｉｎ ｃ ｎ ｒ ｌ ｉ ｖ ｃ ｃ ２ ｓｔ ｅ ｃ ｒ ｆｔ ｅ
置 闭环控 制 。
关键词： 直流 电机 ； ＭＤ ８ ０ ； Ｍ６ ９ ＡＴ８ Ｓ ２单 片机 Ｌ １ ２０ Ｌ ２ ； ９５ 中图分 类号 ： ＴＨ ３ ． ２ １２４ ９ 文 献标 志码 ： Ａ
ＤＣ ｏ ｏ ｉｅ ａ ｎ ｒ ｌＳ ｓｅ ｂａ ｅ ｎ ＡＴ８ Ｓ５ ＣＵ Ｍ ｔ ｒ Ｄｒ ｖ ｎｄ Ｃｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ Ｍ ９ ２
发 动 机 设 计 与 制造 方 面 的研 究 。
收 稿 日期 ：０ ２年 Ｏ ２１ ３月 １ 日 ６
责 任编 辑
王逸 寰
《 技 术 新 工 艺 》 子 信 息 与 自动 控 制 新 电
８wk.baidu.com １
新技 术新 工艺
２１ ０ ２年
第 ８期 ２ ２ 电 动 机 驱 动 电 路 设 计 ．
空 制 造 技 术 ， ０ ０ ８ ： ５５ ． ２ １ （ ） ５ － ８
Ｅ ］ｌ 珠 ， 贵 林 ， 忠 效 ， ． 气 机 转 子 叶 片 类 零 件 的 制 ７￣万 ｐ 陈 梁 等 压 造 与 修 复 技 术 ［］ 航 空 制 造 技 术 ，０ ０ ２ ）３ —９ Ｊ． ２ １ （ ２ ：６３ ．
沮度报警 输出
９
时受磁 极饱 和 的 限制 ， 高 速 时 受换 向火 花 和 换 向 在
器 结 构强 度 的限制 ， 且励 磁线 圈 电感较 大 ， 动态 响应
较差 ， 很少 使 用 ； 多 数 场 合 都 使 用 电枢 电 压 控 制 大
法 。本文 主要 采用 脉宽 调制 Ｐ ＷＭ 来控 制 电动机 电 枢 电压 ， 实现 调速 。
自举１ 输出１
ｌ ２ ６
输 出２ 自举２
ｌ ０ ｌ １
２ 硬 件 电 路 设计
２ １ 外 围 驱 动 电 路 设 计 ．
方 向３
主控芯 片选 用 ＡＴ８ Ｓ ２单 片 机 ， 过专 用运动 ９５ 通
控 制芯 片 Ｌ ２ Ｍ６ ９产 生 Ｐ ＷＭ 波 。驱 动 电 路 则 采用 Ｌ ８０ Ｍ１ ２ ０构成 ， 内部 集 成 Ｈ 桥 电路 ， 其 能实 现 电动 机 的正 反 转 控 制 。Ｌ ２ Ｍ６ ９构 建 位 置 闭 环控 制 系 统 硬件结 构框 图如 图 １所示 。
ＰＣ ｎ Ｐ ｏ ｅ ９ Ｅ．Ａｆｅ ｅ ｕ ｇ ｎ Ｂ ｉ ｒ ｔ ｌ９ Ｓ ｔ ｒｄ ｂ ｇ ｉ ｇ，ｔ ｅ ｃ ｏ ｅ —ｏ ｐ ｃ ｎ ｒ ｌｏ ｔ ｒ ｓ ｅ ｄ ａ ｄ ｐ ｓｔ ｎ ｗｅ ｅ ａ ｈ ｅ ｅ ． ｈ ｌ ｓ ｄ ｌ ｏ ｏ ｔ ｏ ｆｍｏ ｏ ｐ ｅ ｎ ｏ ｉ ｏ ｒ ｃ ｉｖ ｄ ｉ
ｃｒ ｕｉ． Ｔ ｈ ｙｓ ｅ ａ ｅ ｏｆＡＴ ８ ｉｃ ｔ ｅ ｓ ｔ ｍ ｍ ｄｅ ｕｓ ９Ｓ５ ｓ ｔ ａ ｔ ｒ ｃ ｉ ｔ ｏｎ ｒ ｌｐ ｏ ａ ｗａｓｗ ｒｔ ｅ ｌ ｎ ２ ａ ｈｅｍ ｓｅ ｈ ｐ， ｈｅｃ ｔ ｏ ｒ ｇｒ ｍ ｉｔ ｎ ｂｙ Ｃ ａ ｇｕａ ｅ ａ ｅ ｇ ｎｄ ｕｓ ｄ ＶＣ
直 流 电动机 是 最 早 出 现 的 电动 机 ， 是 最 早 能 也 实 现调 速 的电 动机 。长期 以来 ， 流 电动 机 一 直 占 直 据着 调速 控 制 的统治 地位 。它具有 良好 的线 性 调速
［ ］ 希珍 ， 泽 ． 合 金 整 体 叶 盘 线 性 摩 擦 焊技 术 综 述 ［］ ８姚 胡 钛 Ｊ．
航 空 制 造 技 术 ，０ １ １） ４ —７ ２ １ （ ６ ： ３４ ．
作 者 简 介 ： 艳 松 （ ９ １） 男 ， 科 ， 程 师 ， 要 从 事 航 空 黄 １８ 一 ， 本 工 主
采 用 ＡＴ８ Ｓ ２单 片机 为 主控 芯 片 ，用 ｃ语 言编 写 单 片机 控 制 程序 ， 用 ＶＣ＋ ＋编 写控 制 界 面 ， 过 串 ９５ 利 通
口通信 实现与 上位机 的联 系。在 Ｐ ｏｅ ９ Ｓ ｒｔｌ ９ Ｅ中绘制 原 理 图和 Ｐ Ｂ， Ｃ 经过 调 试 实现 了对 电动机 速 度 和位
电 子 信 息
自动 控 制
的 基于 ＡＴ８ 片机 直 流 电动机 驱 动 控 制 系 统 ＊ ５ ９ ２单 Ｓ
王 延 忠 邹 武 戈红 霞 吕庆 军 ， ， ，
（． 京 航 空航 天 大 学 ， 京 １０ ９ ；． １北 北 ０ １１ ２ 中国 北 方 车 辆 研 究 所 ， 京 １ ０ ７ ） 北 ０ ０ ２
＋ ＋ ｔ ｉ ｈ ｏ ｔｏ ｎ ｅ ｆ ｃ ｏ ｒ ａ ｉｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｔ ｈ ｏ ｔ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｖａ ｔ ｅ ｓ ｒａ ｐ ｒ ．Ｄｒ ｗ ｈ ｃ ｅ ｔ ｎ ｏ ｗｒｔ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔ ｒａ ｅ ｔ ｅ ｌ ｏ ｎ ｃｉ ｎ ｗｉｈ ｔ ｅｈ ｓ ｏ ｅ ｉ ｚ ｕ ｅ ｉ ｈ ｅ ｉｌ ｏ ｔ ａ ｔ ｅ ｓ ｈ ｍａ ｉ ａ ｄ ｃ
直 流 电 动 机 ５ ％占空 比 ０
５Ｖ
７ ％占空 比 ５
２ ％占空 比 ５
ＤＩ ＣＮ ＯＮ ＲＥ
（Ｉ ３ ＰＮ ）
０Ｖ
图 １ ＬＭ ６ ９构 建 的 闭 环 系 统 结 构 图 ２
０
通过 ＡＴ ９ ５ 、 Ｍ６ ９ 功率 驱动 、 流 电 动机 ８ Ｓ ２Ｌ ２ 、 直 和 １ 增量 式光 电码 盘可 以实现位 置 闭环 。通过 Ｉ 个 ／ Ｏ 口与单 片机 通信 ， 入运 动参数 和 控制参 数 ， 出 输 输 状态 和信 息 。用 增量 式光 电码 盘来 反映 电动 机 的实 际位 置 。Ｌ ２ Ｍ６ ９的梯 形 图发 生 器 用 于 计 算 所 需 的 梯形 速 度分 布 图 。在位 置 控 制 方 式 时 ， 过 单 片机 通
成 。直流 电动 机运 行 时静 止 不 动 的部 分 称 为 定 子 ，
其作 用是 产生磁 场 ； 运行 时转 动 的部分 称为 转子 ， 其
作用 是产 生 电磁转 矩 和 感 应 电动 势 ， 直 流 电动 机 是
特性 ， 单 的控制 性 能 ， 高 的效率 及 优异 的动 态特 简 较
摘 要 ： 绍 １种基 于 ＡＴ ９ ５ 介 ８ Ｓ ２单 片机 的 直流 电动机 驱 动控 制 系统 ， 要研 究 了基 于 Ｌ 主 ＭＤ１ ２ ０的 ８０
直流 电动 机 的 Ｈ 桥 式驱 动 电路 ， 并设 计 了以 Ｌ ２ Ｍ６ ９运动 控 制 芯 片为核 心的 电动机 驱 动控 制 电路 。 系统
方向
圣 Ｖ
平均 负载 电流＝ ０
平均 负载 电流 从 １ 向２ 流
平 均 负载 电流 从２ 向１ 流
Ｄ Ｉ ￣Ｉ ） ０ Ｒ Ｎ３
正 转
ｌ 反 转
设定 加 速度 、 高转速 、 终 位置 数 据 ， Ｍ６ ９利用 最 最 Ｌ ２
这些 数 据计算 运 行轨 迹 ， 生 如 图 ２ 图 ３所 示 的轨 产 、 迹 。在 电动 机运 行过 程 中 ， 这些 参数 允许 实 时修改 。 Ｌ ２ Ｍ６ ９内部 有 １个数 字 Ｐ Ｄ控 制器 ， Ｉ 用来 控制 闭环 系统 。利用增 量 式编 码器 的位 置反 馈可 以得 到位 置 误差 ， 位 置 误 差 反 馈 到 内部 的 数 字 Ｐ Ｄ控 制 器 ， 此 Ｉ 控制 Ｐ ＷＭ 波 的输 出 ， 从而 实现 位置 闭环 。其 中 ， 内 部 Ｐ Ｄ控 制器 的采 样率 ， 、 和 Ｋｄ数据 由单 片 Ｉ Ｋｐ Ｋｉ
Ａｂ ｔａｃ ： ｓ ｒ ｔ Ｔｈｅ ｐ ｅ ｅ ｃ ｉ ｄ ａ ｄ ｉ ｎｄ ｃ ａｐ ｒ ｄ ｓ ｒｂｅ ｒｖｅ ａ ｏｎｔｏｌ ｙｓ ｅ ｆ ｒ ｓ ｔ ｍ ｏｒＤＣ ｏ ｏｒ ｍ ａｎｌ ｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｍ ｔ ， ｉ ｙ ｒ ｓ ａ ｃ ｅ Ｈ — ｉ ｉ ｒｃ ｒ ｕ ｔｆ ｂｒｄｇｅ ｄｒｖｅ ｉｃ ｉ ｏｒ
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图 ４ Ｌ Ｄ１ ２ ０ 内 部 Ｈ 桥 电 路 Ｍ ８０
Ｌ ＭＤ１ ２ ０可 以 采 用 ２种 不 同类 型 的 Ｐ ８０ ＷＭ 波， 一种 是既包 含 方 向又包含 幅值 信号 的 Ｐ Ｍ 波 ； Ｗ 另 一种 是 包 含 方 向 信 号 ， ２幅 值 随 占空 比改 变 的 Ｐ ＷＭ 信号 ， 图 ５ 图 ６所 示 。 如 、
［ ］ 亚 江 ， 娜 ，ｕ ｈ ｏ 先 进 焊 接 技 术 在 航 空 航 天 领 ２李 吴 Ｐ ｃ ｋ ｖＰ Ｕ．
域 中 的应 用 Ｉ］ 航 空 制 造 技 术 ，０ ０ ９ ：３４ ． －． Ｊ ２ １ （ ）４ —７ ［］ 敏 ， ３常 马雷 ， 萍 ． 发 动 机 高 压 涡 轮 工 作 叶 片 故 障 与 典 于 某 型 修 理 技 术 ［］ 航 空 制 造 技 术 ，０ ９ １ ） ４— ８ Ｊ． ２ ０ （８ ：６４ ． ［ ］ 国 机 械 工 程 学 会 焊 接 学 会 ． 接 手 册 Ｉ ］ ３版 ． 京 ： ４中 焊 － ． Ｍ 北 机 械 工 业 出版 社 ，０ ８ ２０． ［ ］ 嘉 宁 ， 传 忠 ． 光 熔 覆 技 术 在 航 空 领 域 中 的 研 究 现 状 ５李 陈 激 ［］ 航 空 制 造 技 术 ，０ ０ ５ ：１５． Ｊ． ２ １ （ ） ５—４
１ 直 流 电 动 机 结 构 和 转 速 控 制
直 流 电 动 机 的 结 构 由定 子 和转 子 两 大 部 分 组
［］ 鑫， 蕾 ， ６林 薛 陈静 ， ． 合 金零 件 的 激 光 成 形 修 复 Ｉ］ 航 等 钛 － ． Ｊ
参 考 文 献
Ｅ ］ 春 虎 ， 培 道 ， 仁 智 ， ． 空 发 动 机 转 动 部 件 的失 效 １陶 钟 王 等 航 与 预 防Ｅ ． 京 ： 防 工 业 出 版 社 ，０ ８ Ｍ］ 北 国 ２０．
性 ， 泛应 用 于汽 车 、 具设 备 、 舶 、 空 航 天 、 广 玩 船 航 机 械设 备 、 密仪器 等 行业 领域 。 精
进行 能量 转换 的枢 纽 ， 又称 为 电枢 。
直流 电动 机转 速 的表 达式 为 ：
Ｕ 一 上 Ｒ
一 ］ 丽 ＿
式 中 ， 是 电枢 端 电压 ； 是 电枢 电流 ； 是 电枢 电 Ｕ Ｒ 路 总 电阻 ； 是 每级 磁通 量 ； 是 电动 机结 构参 数 。 Ｋ
由此可 知 ， 直流 电动 机 的 转速 控 制 有 励 磁 控制 和电枢 电压 控制 ２种 方法 。其 中励 磁控 制法 在低 速
驱 动 电路 的设 计基 于半 导体 运动控 制 专用 芯片 Ｌ ＭＤ１ ２ ０ 它 内部 集 成 校 准 Ｈ 桥 驱 动 电路 ， 常 ８０ ， 非 适 用 于直流 电动机 和步 进 电动机 ， 图 ４所示 。 如
ＷＡＮＧ Ｙａ ｚ ｏ ｇ ，Ｚ ＧＥ Ｈｏ ｇ ｉ ， ｖ Ｑ ｎ ｊ ｎ ｎ ｈ ｎ ＯＵ Ｗｕ ， ｎ ｘａ Ｌ ｉｇｕ 。
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置 闭环控 制 。
关键词： 直流 电机 ； ＭＤ ８ ０ ； Ｍ６ ９ ＡＴ８ Ｓ ２单 片机 Ｌ １ ２０ Ｌ ２ ； ９５ 中图分 类号 ： ＴＨ ３ ． ２ １２４ ９ 文 献标 志码 ： Ａ
ＤＣ ｏ ｏ ｉｅ ａ ｎ ｒ ｌＳ ｓｅ ｂａ ｅ ｎ ＡＴ８ Ｓ５ ＣＵ Ｍ ｔ ｒ Ｄｒ ｖ ｎｄ Ｃｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ Ｍ ９ ２
发 动 机 设 计 与 制造 方 面 的研 究 。
收 稿 日期 ：０ ２年 Ｏ ２１ ３月 １ 日 ６
责 任编 辑
王逸 寰
《 技 术 新 工 艺 》 子 信 息 与 自动 控 制 新 电
８wk.baidu.com １
新技 术新 工艺
２１ ０ ２年
第 ８期 ２ ２ 电 动 机 驱 动 电 路 设 计 ．
空 制 造 技 术 ， ０ ０ ８ ： ５５ ． ２ １ （ ） ５ － ８
Ｅ ］ｌ 珠 ， 贵 林 ， 忠 效 ， ． 气 机 转 子 叶 片 类 零 件 的 制 ７￣万 ｐ 陈 梁 等 压 造 与 修 复 技 术 ［］ 航 空 制 造 技 术 ，０ ０ ２ ）３ —９ Ｊ． ２ １ （ ２ ：６３ ．
沮度报警 输出
９
时受磁 极饱 和 的 限制 ， 高 速 时 受换 向火 花 和 换 向 在
器 结 构强 度 的限制 ， 且励 磁线 圈 电感较 大 ， 动态 响应
较差 ， 很少 使 用 ； 多 数 场 合 都 使 用 电枢 电 压 控 制 大
法 。本文 主要 采用 脉宽 调制 Ｐ ＷＭ 来控 制 电动机 电 枢 电压 ， 实现 调速 。
自举１ 输出１
ｌ ２ ６
输 出２ 自举２
ｌ ０ ｌ １
２ 硬 件 电 路 设计
２ １ 外 围 驱 动 电 路 设 计 ．
方 向３
主控芯 片选 用 ＡＴ８ Ｓ ２单 片 机 ， 过专 用运动 ９５ 通
控 制芯 片 Ｌ ２ Ｍ６ ９产 生 Ｐ ＷＭ 波 。驱 动 电 路 则 采用 Ｌ ８０ Ｍ１ ２ ０构成 ， 内部 集 成 Ｈ 桥 电路 ， 其 能实 现 电动 机 的正 反 转 控 制 。Ｌ ２ Ｍ６ ９构 建 位 置 闭 环控 制 系 统 硬件结 构框 图如 图 １所示 。
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