浅谈PWM控制电机

2023-05-16

先简单说说这几种模式
(1)双极模式,即电枢电压极性是正负交替的,
   优点:能正反转运行,启动快,调速精度高,动态性能好,调速静差小,调速范围大,能加速,减速,刹车,倒转,能在负载超过设定速度时,提供反向力矩,能克服电机轴承的静态摩擦力,产生非常低的转速。
   缺点:控制电路复杂。
(2)单极模式,即电机电枢驱动电压极性是单一的
   优点:启动快,能加速,刹车,能耗制动,能量反馈,调速性能不如双极模式好,但是相差不多,电机特性也比较好。如果接成H桥模式,也能实现反转。
在负载超速时也能提供反向力矩。
   缺点:刹车时,不能减速到0,速度接近0速度时没有制动力。不能突然倒转。动态性能不好,调速静差稍大。
(3)受限单极模式,即除了单极调制外,能耗制动通路受到了限制。
   优点:控制电路简单,如果接成H桥模式,也能正反转。
   缺点:不能刹车,不能能耗制动,在负载超过设定速度时不能提供反向力矩。

        调速静差大,调速性能很差,稳定性也不好。




首先,这里的PWM和PWM 都是已经经过处理后,能直接驱动功率管的信号,而不是单片机输出的PWM信号,至于MOS管的驱动方法,这里不讨论。
___
PWM 信号是和PWM信号互补的,逻辑上互补,而不是电平的互补。
还有默认这两个信号已经经过了死区控制,不回产生同时导通的问题。
除了第一个图外,功率管上必须并联续流二极管,要么是MOS管里自带的,要么就是BJT再并联的,或者MOS管并联肖特基。

其实我们大家平时控制电机用的都是如图1所示的那种样子,
这种模式叫受限单极调制,只有加速和调速功能,是没有刹车功能的,电机速度下降靠负载摩擦,也没有负力矩。
比如说,设定速度是50%,但是电机因为外力速度达到了60%了,电机也不会减速,只有电机速度超过100%时,电机产生的反电动势超过了电源电压,才会产生反向力矩,那个另当别论。
像以前的有刷电动自行车采用的就是这种控制方法,只能加速,不能减速,速度控制也不精确,但是足够满足要求了。

其次,我们想要电机实现正反转,也只不过是用到了图2和图4的样子,
这个虽然是接成了H桥的样子,但是实际上还是受限单极调制,把图2的Q4拿掉,Q1变成一个二极管,电路就又变成了图1的样子。其他的图都同理。

单极调制和双极调制

如果想得到有刹车的功能,     ___
就必须使用一个与PWM信号互补的PWM信号。
这个信号在PWM关断期间,为电机提供一个续流通道,
相当于开关电源的同步续流吧,也有称之为同步整流。
按道理,那个二极管也能提供续流通道如图6中的Q1,
但是用MOS管作为续流通道有2个好处,
第一,导通压降低,比二极管发热更少,效率更高,
第二,二极管上不能产生反向电流,而MOS管可以通过反向电流
      其实二极管的反向电流对于MOS管来讲是正向电流,
      电机反电动势在PWM关断时间的伏秒数 大于 电源电压在PWM开通时间加在电机上的伏秒数,小于,那么电机会产生反向电流,使电机产生反向力矩,
      因为直流永磁电机的力矩是正比例于电流的,反向电流就会产生反向力矩。视这个电流的大小,电机就能减速或者刹车了。而且电机上的这个反向电流还会在PWM开通时间回馈到电源中去,做到了能量回馈。如果电源是二次电池,那么这是有好处的,如果不是电池的话,会使母线电压升高,要做一些能量消耗的措施。
      说白了,就是你的PWM占空比就能控制电机的转速,电机的转速会跟随的你PWM占空比变化,你的占空比加大,电机就会加速,你的占空比减小,电机就会减速,你减得快,就相当于刹车,如果控制得好,可以做到很迅速但是又很柔和的刹车效果。
    但是如果你的占空比突然减到0,就相当于把电机短路了,这是急刹车,会不会损坏要看电机的内阻,功率,惯性,还要看功率管的过载能力。当然还考验电机的机械强度,因为这种刹车从表面上看,就好像直接用硬物把电机卡住的效果差不多,发出的声响也是十分巨大的金属声。
      当然,还有更急的刹车办法,就是把电机切换到反向运行状态,但是这种方法是有很大的隐患的,往往会造成器件损坏。
    不过话又说回来了,那种受限单极PWM调制方法,只能使用这1种刹车或减速模式,既没有好的效果,又容易损伤器件。
    所以如果需要电机带刹车的话,尽量使用单极调制或双极调制,不要使用受限单极调制模式。
    一般电动轮椅的电机都是采用这种模式控制的。
    
    再说说双极模式,
    双极模式,只有H桥一种接法,而且4只管子同时工作。如图11
    斜对角的两个管子通相同相位的信号,如Q1和Q4,而另外两只管子用与之互补的信号驱动。在PWM导通器件,电机两端的驱动电压是正的,在PWM关断器件,电机两端驱动电压是负的。
    当PWM占空比为50%时,电机保持静止状态,当PWM占空比大于50%时,电机正转,当PWM占空比小于50%时,电机反转。
    其实当占空比为50%时,电机并不是静止的,而是在原地抖动,因为电机上的电流也是一个交流的,这个抖动能有效克服电机的静摩擦,使电机能快速启动,迅速反应,适用与需要动态性能好的场合,比如说,光驱里面控制光头前后移动的电机,直流伺服电机,还有就是现在匠人正做的那个二轮小车驱动车轮的电机也适合用这个方法来驱动。
    当然了,单极和双极调制也可以把4只管子都关断,使电机自由减速,而不是靠方向力矩来进行减速。

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

浅谈PWM控制电机 的相关文章

  • 蓝桥杯09-PWM脉冲调制的操作

    目录 一 原理 二 设置思路 xff1a 三 题目练习 一 原理 1 脉冲宽度调制 xff08 PWM xff09 是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法 通过高分辨率计数器的使用 xff0c 方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平
  • STM32F103 舵机控制控制程序PWM配置

    上一篇博文我讲了如何按自己想的配置PWM定时器 下来发现会不会有同学根本不想用重映像 xff0c 原本的引脚就可以 xff0c xff1a xff09 xff0c 所以在开始这篇之前 xff0c 先把TIM2定时器的设置程序发一下 xff1
  • 我感觉现代交流传动技术及其控制系统,似乎就是讲的电机控制,PWM控制,似乎还讲到了串级控制调速。

    我感觉现代交流传动技术及其控制系统 xff0c 似乎就是讲的电机控制 xff0c PWM控制 xff0c 似乎还讲到了串级控制调速 先是传动 xff0c 然后传动里面分为交流传动 无人机的电机算不算交流传动
  • TM4C123系列(三)————PWM输出

    一 实验介绍 使用PWM控制板载LED绿灯与蓝灯交替呼吸闪烁 二 PWM介绍 TM4C123有两个PWM模块 xff0c 每个模块有四个发生器和一个控制模块 xff0c 每个发生器可以产生两路PWM输出 xff0c 一共可以输出16路PWM
  • STM32通用定时器实现pwm输出、输入捕获

    简介 以stm32f103rct6为例 xff0c 下面说明如何使用通用定时器实现pwm输出 详细 stm32的定时器有多种类型 xff0c 有RTC 基本定时器 通用定时器 高级定时器 下面我们选择通用定时器来实现pwm输出功能 利用比较
  • STM32 TIM PWM中阶操作:互补PWM输出

    STM32 TIM PWM中阶操作详解 xff1a 互补PWM输出 STM32 TIM可以输出管脚PWM信号适合多种场景使用 xff0c 功能包括单线 非互补PWM输出 xff0c 双线 互补PWM输出 xff0c 以及死区时间和刹车控制等
  • Linux驱动开发(十七)---树莓派PWM驱动

    前文回顾 Linux驱动开发 xff08 一 xff09 环境搭建与hello world Linux驱动开发 xff08 二 xff09 驱动与设备的分离设计 Linux驱动开发 xff08 三 xff09 设备树 Linux驱动开发 x
  • STM32CubeIDE---HAL库PWM使用速记

    一 如何计算 理论分析 xff1a HAL库函数之呼吸灯 PWM波 简书 jianshu com 预分频系数 PSC 自动重装载值 ARR 捕获 比较寄存器值 CCR 频率计算 xff1a 定时器频率 PSC 43 1 ARR 43 1 占
  • STM32CUBEMX使用PWM+DMA驱动WS2812

    STM32CUBEMX使用PWM 43 DMA驱动WS2812 首先在stm32cubemx中设置pwm和dma 我设置了TIM1的CH1为PWM引脚编写DMA响应函数 xff0c 即PWM DMA完成数据发送后的回调函数 PWM DMA
  • STM32Cube的PWM控制基础篇(一)一路PWM设置

    以下是有关STM32cube的PWM的花式操作 xff0c 大佬们在看下面链接之前建议先看完本博客 xff0c 个人觉得写的比较详细 xff0c 欢迎大佬之指正 xff01 STM32Cube的PWM控制基础篇 xff08 二 xff09
  • STM32F103C8T6 PWM驱动舵机(SG90)

    小知识 xff1a 同一个定时器 xff0c 不同通道输出不同输出PWM的特点 对于同一个定时器的不同通道输出PWM xff0c 因为它们是共用一个计数器的 xff0c 所以频率必须一样 xff0c 而占空比由各自的CCR决定 xff0c
  • 用PWM控制舵机(以是stm32为例)

    因为做校创需要用到舵机 xff0c 以前知道大致的理论 xff0c 因此看了一些帖子 xff0c 总结一下被以后查看 什么是PWM波 PWM就是脉冲宽度调制 xff0c 也就是占空比可变的脉冲波形 pwm的占空比 xff0c 就是指高电平保
  • 学习PS2无线手柄解码通讯手册

    学习 PS2 无线手柄的使用方法 将市场上 PS2 手柄通过解码应用到我们自己产品之中 比如控制智能车 机械臂等等任何涉及无线通信控制的一些diy场景 本次主要让大家了解 PS2 无线手柄的工作原理 以及掌握 PS2 无线手柄的使用并最终通
  • STM32 PWM基本知识及配置过程

    STM32 PWM基本知识及配置过程 将通用定时器分为四个部分 1 选择时钟 2 时基电路 3 输入捕获 4 输出比较 本节定时器PWM输出主要涉及到定时器框图右下方部分 即输出比较部分 和上一讲相同 时基时钟来源于内部默认时钟 对此有疑问
  • STM32 使用TIM2_CH1(PA15) 输出10K PWM信号

    PA15 gt TIM2 Remap CH1 1 apb init RCC APB1PeriphClockCmd RCC APB1Periph TIM2 ENABLE RCC APB2PeriphClockCmd RCC APB2Perip
  • STM32的PWM控制4个舵机

    本人虽然接触STM32快半年了 但是最近才开始系统的学习STM32 建议一边学 一边做东西 能够更快的提升自己 我用的定时器是TIM3 所以我会把我出现的问题 分享给大家 希望大佬多多指教 因为我先进行部分映射 但是控制某个舵机的PB4引脚
  • PMIC驱动之—PMIC硬件相关知识

    PMIC 电源管理集成电路 Power Management IC 在之前项目中 驱动最小系统 对于PMIC这块儿很懵懂 故抽时间查看一些优秀博文及资料 加强对电源管理的理解 本文介绍 PMIC 硬件电路相关的一些知识 在此作一些阶段性的学
  • stm32定时器与定时器中断

    1 定时器种类 注 主要使用通用定时器 2 通用计时器特点描述 说明 四个通道互不影响 3 定时器中断触发条件 4 定时器计数模式 分为向上 向下 向上向下模式 5 通用定时器作用用途 测量输入输出波长度等 说明 每个定时器完全独立没有共享
  • 一起学nRF51xx 9 -  pwm

    前言 上一讲我们学习了nrf51822定的器的使用 那行如何用定时器实现PWM输出呢 NRF51的time模块不支持 PWM 功能 不可我们可以通过定时器 PPI GPIOTE模块一起工作的方式在NRF51XX上产生 PWM 信号 下面以使
  • PWM DMA 到整个 GPIO

    我有一个 STM32F4 我想对一个已与掩码进行 或 运算的 GPIO 端口进行 PWM 处理 所以 也许我们想要 PWM0b00100010一段时间为 200khz 但随后 10khz 后 我们现在想要 PWM0b00010001 然后

随机推荐

  • Internal error: Oops:

    01 02 00 02 24 110 SysRq Emergency Remount R O 01 02 00 02 24 221 mdss fb release all unknown process adbd pid 61 415 mf
  • /proc/meminfo详解

    cat proc meminfo MemTotal 2052440 kB 总内存 MemFree 50004 kB 空闲内存 Buffers 19976 kB 给文件的缓冲大小 Cached 436412 kB 高速缓冲存储器 http b
  • 浅谈Camera工作原理

    一 摄像头简介 摄像头 xff08 CAMERA xff09 又称为电脑相机 电脑眼等 xff0c 它作为一种视频输入设备 xff0c 在过去被广泛的运用于视频会议 远程医疗及实时监控等方面 近年以来 xff0c 随着互联网技术的发展 xf
  • EVT、DVT、PVT、MP等简介

    PLM xff08 Product Lifecycle Management xff09 System xff1a PLM是协助产品能够顺利完成在新产品开发 xff08 NPI xff1a New Product Introduction
  • UbuntuServer 12.04 svn服务的创建

    以下是我整理后的步骤 xff1a 1 安装必要的软件包 xff1a sudo apt get install subversion sudo apt get install libapache2 svn 2 创建一个SVN账号和SVN组 x
  • 在ESXi上把OpenWrt变成真正的路由器

    前面把openwrt装到了VMware workstation上 xff0c 本来想把openwrt直接安装到ESXi的 xff0c 但是转换镜像的时候不能生成OVF或者OVA文件 所以就先把镜像安装到了workstation xff0c
  • 电源和电池两种电源选一的芯片

  • can总线中的SOF、SRR、IDE和RTR数据位都是指什么

    帧起始 SOF xff1a 帧起始 SOF 标志着数据帧和远程帧的起始 xff0c 仅由一个 显性 位组成 仲裁域由标识符和RTR位组成 xff0c 标准帧格式与扩展帧格式的仲裁域格式不同 标准格式里 xff0c 仲裁域由1l位标识符和RT
  • linux makefile的一些变量

  • Nuttx学习笔记(二)————在STM32上部署Nuttx系统

    目录 一 平台配置 二 在ubuntu下使用串口来烧录至目标文件至STM32F07 xff08 一 xff09 ubuntu下stm32flash工具下载 xff08 二 xff09 Ubuntu20 04安装stm32开发环境 xff08
  • linux种Makefile一些自动化变量

  • arm 中的三级流水线中的PC值和当前指令的关系

  • TIM输出比较的三种模式

    TIM输出比较的三种模式 此项功能是用来控制一个输出波形 xff0c 或者指示一段给定的的时间已经到时 当计数器与捕获 比较寄存器的内容相同时 xff0c 输出比较功能做如下操作 xff1a 将输出比较模式 TIMx CCMRx寄存器中的O
  • TIM_OCMode_PWM2;TIM_OCMode_PWM1

    首先 xff0c 本人虽然初学STM32但极力反对一种误人子弟的观点 xff1a 对于STM32这样级别的MCU xff0c 有库函数就不用去看寄存器怎么操作的了 xff01 好了 xff0c 言归正传 xff0c 最近总看到很多朋友对于P
  • MOS器件的重要特性——15个为什么?

    MOS器件的重要特性 15个为什么 xff1f xff08 一 xff09 xff08 1 xff09 为什么E MOSFET的阈值电压随着半导体衬底掺杂浓度的提高而增大 xff1f 而随着温度的升高而下降 xff1f 答 E MOSFET
  • 采样频率、采样点数、频率分辨率

    1 频率分辨率的2种解释 解释一 xff1a 频率分辨率可以理解为在使用DFT时 xff0c 在频率轴上的所能得到的最小频率间隔f0 61 fs N 61 1 NTs 61 1 T 其中N为采样点数 xff0c fs为采样频率 xff0c
  • 32位单片机 一个32位地址代表一个字节而不是4个字节(32位)

    在数据手册上 xff0c BSRR的偏移地址为0X18 xff0c 然后手册讲完BSRR后直接讲LCKR了 xff0c 并且LCKR的偏移地址是 OX1C 所以根据 OX1C 0X18 61 0X04 就知道BSRR是32位寄存器了 因为一
  • μC/OS-Ⅲ系统的任务切换和任务调度

    C OS 系统的任务切换和任务调度 一 任务切换 在操作系统中当任务需要从一个任务切换到另外一个任务时 xff0c 要将当前任务的现场保存到当前任务的堆栈中 xff08 当前任务现场主要指CPU相关寄存器 xff09 xff0c 然后回复新
  • 反射系数、驻波比、S参数之间的关系

    反射系数 驻波比 S参数之间的关系 xff01 转载 回波损耗 Return Loss 入射功率 反射功率 为dB数值 反射系数 反射电压 入射电压 为标量 电压驻波比 Voltage Standing Wave Ration 波腹电压 波
  • 浅谈PWM控制电机

    先简单说说这几种模式 1 双极模式 xff0c 即电枢电压极性是正负交替的 xff0c 优点 xff1a 能正反转运行 xff0c 启动快 xff0c 调速精度高 xff0c 动态性能好 xff0c 调速静差小 xff0c 调速范围大 xf