随着近代电力电子技术，计算机技术发展与现代控制理论的应用，单片机成为了直流电机调速不能缺少的一部分，单片机具有体积小，重量轻，功能强，抗干扰能力强，控制灵活，应用方便，价格便宜等优点，且被广泛应用于直流电机调速系统。

而且为满足生产过程自动化系统各种不同的特殊要求，对直流电机提出了较高的要求，一些技术已不能满足现代科技要求，所以一般通过直流电机PWM调制系统调速。

1。2 课题研究的目的及意义

一开始直流电机控制都以模拟电路为基础，控制系统硬件复杂，功能单一，并且系统非常不灵活，调试困难，阻碍了直流电机控制技术的广泛发展推广。直流电动机PWM调速的优点有很多：需要用的功率元件少，线路简单，控制方便，开关频率高，低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，控制方式多样化，能与数字速度给定信号直接接口等。在工厂企业中广泛应用，有利于国家的工业化发展。通过学习并熟练掌握调速系统，对以后的工作学习有重要帮助。PWM控制技术易于在单片机控制中实现，为直流电机控制的数字化提供机会。基于 PWM 控制的调速电路是把直流电压形成一系列脉冲，改变脉冲的占空比来获得所需的输出电压 。

本设计以单片机为主要控制核心，针对直流电机的调速系统来设计，降低了控制系统的成本。

1。3国内外电机控制的研究现状及发展

直流电机PWM调速系统产生于70年代中期，最早用于不可逆，小功率驱动方面。近十多年来，由于晶体管器件水平的提高与电路技术的发展，同时又因为出现了宽调速永磁直流电机，它们之间的结合促使PWM技术的高速发展，而且使得电气驱动技术推到了一个新的高度。在国外，PWM最早是在军事工业以及空间技术中普遍应用的。它以优越的性能，满足那些高速度，高精度随动跟踪系统的需要。近些年来，进一步的扩展到民用工业当中，特别是在机床行业，自动生产线以及机器人等领域的广泛运用。

2 直流电机PWM 调速系统的工作原理文献综述

2。1 直流电机的调速原理

直流电动机是将直流电能转换为机械能的一种电动机，因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。根据直流电机的基本原理，由感应电势，电磁转矩与机械特性方程式可知，直流电动机转速的控制方法分为两种：（1）励磁控制法；（2）电枢电压控制法。

励磁控制法分为三种：（1）永磁；（2）他励；（3）自励。其中自励又分为三种：并励、串励和复励。

励磁控制法控制磁通使用较少，因为虽然控制功率小，但是低速时受到磁饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制，而且励磁线圈电感较大，动态响应较差。

电枢电压控制法分为两种方式：（1）调节电压；（2）调节电流。

当改变额定电枢电压，额定磁通量和电枢外加电阻时，可以得到不同的转速，从而实现对速度的调节。

自动控制的直流调速系统一般以调压调速为主。之所以只能采用弱磁调速，是因为虽然当改变励磁电流时可改变磁通量的大小，来变磁通调速，但是由于励磁线圈发热和电动机磁饱和的限制，电动机的励磁电流与磁通量只能在其额定值的范围内调节。而对于改变电枢外加电阻时，会使机械性变软，导致电机带负载能力减弱，只能调压。

开环控制调速系统为那些在设计中只通过改变触发或者驱动电路的控制电压来改变功率变换电路的输出平均电压，来调节电动机转速的系统。本设计为开环调速系统，在设计中控制是单方向进行的，输出转速并不影响控制电压，控制电压直接由给定电压产生。 STC89C51单片机直流电机PWM调速系统设计+程序(2):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_82588.html