基于DSP的直流电机调速课程设计报告.doc

基于DSP的直流电机调速 课程设计报告 学号：班级：07电子信息工程1班 姓名：叶海莉 指导老师：严利平、陈秋妹老师 引言： 近年来随着电力电子技术的发展, 普遍采用了由晶闸管整流器供电的直流电机调速系统, 以取代以前广泛应用的交流电动机—直流发电机组供电系统。直流电机调速系统是一个多变量、强耦合、非线性、时变的复杂系统, 从当前情况看，直流电动机能在大范围内实现精密的位置和速度控制，所以，要求系统性能高的场合都在广泛使用直流伺服系统。由于直流电机容易进行调速。直流电机具有良好的机械特性，使之能在大范围内平滑调速、启动、制动和正反转等，目前在传动领域中仍占重要的地位。尤其在机械制造行业中应用得最多最广，各种机床运动部分的速度控制、运动轨迹控制、位置控制等，都是依靠各种直流电机的。在冶金工业中，电弧炼钢炉、粉末冶金炉等的电极位置控制，水平连铸机的拉坯运动控制，轧钢机轧辊压下运动的位置控制，都是依靠直流电机实现的。本课程设计采用TMS320LF2407实现对直流电机调速的控制。 目录 一 课程设计任务书……………………………………….…. 二 主要元器件介绍………………………………………….. 2.1TMS320LF2407简介…………………………………. 2.2 电机驱动L298N…………………………………….. 2.3 TLP521可控制的光电藕合器件…………………….. 2.3.1 TLP521 概述………………………………….. 2.3.2 绝对最大额定值(Ta = 25℃) …………………… 2.3.3 建议操作条件………………………………… 三 基于DSP的直流电机调速设计原理简介……………… 3.1 L298N的工作原理…………….. …………….. …… 3.2 PWM基本原理……………………………………... 3.3 CAN总线通信原理………………………………….. 3.3.1 CAN技术简介……………………………….. 3.3.2 CAN与其它通信方案的比较…………………… 四 硬件设计……………………………………….…………. 4.1硬件实现电路原理图及各模块功能简介….………… 4.1.1 硬件电路图……………………….…………. 4.1.2 各模块功能简介………………….……….…. 4.2 硬件调试波形记录……………………….…………. 五 部分程序………………………………….……………… 5.1 CAN发送程序……………………….……………… 5.2 CAN接收程序……………………….……………… 六 课程设计心得体会……………………………………….. 一 课程设计任务书 设计任务 1.理解直流电机调速原理； 2.直流电机驱动电路的设计； 3.驱动电路的硬件焊接； 4.脉宽可调的PWM方波的产生； 5.直流电动机转速的控制； 6.通过远程控制电机的转速（远程方式可以是RS232通信、CAN总线通信）。 时间安排 2010.11.9 布置课程设计任务； 2010.11.11 直流电机驱动电路PWM调速原理2.2 电机驱动L298N →实物图 ←内部结构图 L298N是SGS公司的产品，其内部包含4通道逻辑驱动电路，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机口。由L298N构成的PWM功率放大器的工作形式为单极可逆模式，2个H桥的下侧桥晶体管发射极连在一起，其引脚排列如图1所示，1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传号。L298可驱动2个电机，OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输人控制电平，控制电机的正反转，ENA、ENB接控制使能端，控制电机的停转。这些特性使得L298N很适合用作小型直流电机控制芯片。 2.3 TLP521可控制的光电藕合器件 1、3：正极发射极集电极 单位 TLP521-1 TLP521-2 TLP521-4 LED 正向电流 IF 70 50 mA 正向电流减率 ΔIF/℃ -0.93(Ta≥50℃) -0.5(Ta≥25℃) mA/℃ 瞬间正向脉冲电流 IFP 1 (100μ pulse, 100pps) A 反向电压 VR 5 V 结温 Tj 125 ℃ 接受侧 集电极发射极电压 VCEO 55 V 发射极集电极电压 VCEO 7 V 集电极电流 IC 50 mA 集电极功耗 PC 150 100 mW 集电极功耗减率 ΔPC/℃ -1.5 -1.0 mW