直流電機(jī)調(diào)速原理：PWM是一種電位差調(diào)節(jié)方法，通過改變負(fù)荷兩頭的電位差來實現(xiàn)操縱要求。在PWM驅(qū)動控制的調(diào)整系統(tǒng)中，會依據(jù)需求來改變電源在一個周期中;開;和關(guān)的時間長度，并且會以穩(wěn)定的頻率開啟和關(guān)閉。馬達(dá)的扭轉(zhuǎn)速率會因為其高低電平占用時間的比率變動。因此，PWM又被稱為;開關(guān)驅(qū)動裝置;。本次設(shè)計利用驅(qū)動芯片SPGT62C19B的通道1來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向，通過通道1輸出的邏輯電平的高低控制正反轉(zhuǎn)。

在脈沖效應(yīng)下，當(dāng)馬達(dá)獲得電能時，速率增大；電機(jī)斷電時，速率逐漸減少。只要有一定的規(guī)律，改變要控制的開關(guān)電機(jī)的平均速度。當(dāng)馬達(dá)自始至終有提供功率的裝置供電，最大電動機(jī)旋轉(zhuǎn)速率為Vmax，高低電平占時間比率為D=t1/T，則馬達(dá)的平均轉(zhuǎn)速為Vd=Vmax×D。從式子可以看出，當(dāng)高低電平占時間比率D=t1/T發(fā)生變化，可以獲取不一樣的馬達(dá)平均轉(zhuǎn)速Vd，嚴(yán)格來說，平均轉(zhuǎn)速Vd與高低電平的占時比率D不是標(biāo)準(zhǔn)的線性關(guān)系，在一般應(yīng)用中，它們可以近似為線性關(guān)系。

根據(jù)SPGT62C19B操縱原理，控制馬達(dá)轉(zhuǎn)速只要運用微控制器I/O接口向SPGT62C19B的I01和I11Pin輸出不一樣的高低電平就行。當(dāng)SPCE061A同時占用TimerA和TimerB這兩個定時器時，它就會擁有兩個PWM輸出功能，但這樣會造成Timer資本浪費，所以設(shè)計使用軟件產(chǎn)生PWM。

本系統(tǒng)中速度的采集精度非常重要，直接決定整個控制系統(tǒng)的精度，采用光電傳感器作為測速裝置，速度V的誤差主要是由圓盤邊緣上的凹槽數(shù)的多少決定的，電機(jī)轉(zhuǎn)速測量亦使用4KHz時間基準(zhǔn)完成。當(dāng)紅外對管被光源遮擋時，與之連接的I/O接口將輸出低電平；當(dāng)紅外對管接受光照時，I/O端口將輸出高電平。以4KHz作為采集樣本的頻率，對I/O接口的電壓狀況檢測并計數(shù)，并可通過計算某段時間內(nèi)的計數(shù)值來得出旋轉(zhuǎn)速度。

系統(tǒng)首先采集三相電壓和電流信號,通過反電動勢偵測電路得到轉(zhuǎn)子位置信息，并通過計算得到電機(jī)目前轉(zhuǎn)速,利用PID算法實現(xiàn)調(diào)速，PID數(shù)字演算方法的原理是把事先設(shè)置的速率與真實速率之間的偏差記錄為e，對偏差進(jìn)行P、I、D運算，最終運用運算結(jié)果控制PWM脈沖的占空比來實現(xiàn)對加在電機(jī)兩端電壓的調(diào)節(jié)，進(jìn)而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。PID調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器，將偏差的比例、積分、微分通過線性組合構(gòu)成控制量，對轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。

連接與操作說明:

61板馬達(dá)操縱構(gòu)件之間的硬件連接如圖4所示，61的兩個高 8 位即 J9（IOA），J7（IOB）接口分別連接電機(jī)模塊的J2，J1接口，低8位J6(IOB)接口連接電機(jī)模塊的J3接口。

該系統(tǒng)的操縱方式如下，主要通過61上的摁鍵來解決。整體操作流程如表1所示。通過表1中操作步驟可對系統(tǒng)功能進(jìn)行總體測試，KEY3鍵控制電機(jī)的啟動和停止，KEY1控制正轉(zhuǎn)，KEY2控制反轉(zhuǎn)；如果在電動機(jī)轉(zhuǎn)動過程中按下KEY1鍵或者KEY2鍵，那么轉(zhuǎn)速將相應(yīng)的增加或者減小，此時數(shù)碼管顯示實際轉(zhuǎn)速；實際測試結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠完成預(yù)期設(shè)定的功能。