[实用新型]一种电机调速装置

说明书

本实用新型公开了一种电机调速装置，包括控制器模块、电机驱动模块、转速检测模块、PC上位机、键盘模块和显示模块，PC上位机与控制器模块双向串行通信连接，控制器模块输出端与电机驱动模块输入端相连，转速检测模块输出端与控制器模块输入端相连，控制器模块输出端与显示模块相连，键盘模块与控制器模块输入端相连。本实用新型通过PC上位机实现PID算法，在直流电机运行转动过程中，用户可通过键盘模块输入PID算法所涉及的控制参数，使控制参数得到实时控制，即使电机调速装置由于环境参数的变化导致PID算法控制参数发生改变，也可以人为地进行修改，使电机转速的调整控制效果达到最佳。本实用新型用于控制直流电机转速。

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，更具体地说涉及一种电机调速装置。

背景技术

在智能控制领域中，常常出现被控对象的结构和参数难以完全掌握，或者无法得到精准的控制系统时，本领域技术人员往往采用的是PID(比例-积分-微分)控制算法，以对所述被控对象进行控制。

在直流电机转速控制系统中，为了使电机转速平稳且便于控制，常常将模拟PID控制方案应用在电机转速控制系统上。但是在模拟PID控制系统中，系统参数一旦设定完成后，在整个控制过程中，PID算法所涉及的控制参数将无法得到控制，而实际的控制过程中的环境参数，例如电机内部温度，容易产生较大的变化，导致模拟PID控制系统的系统参数也随之改变且无法进行人为干预控制，从而影响模拟PID控制系统运行，难以使电机转速的控制效果达到最佳。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种结合数字PID控制技术方案应用的直流电机调速装置。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：

一种电机调速装置，包括用于产生PWM脉冲的控制器模块、用于驱动直流电机转动的电机驱动模块、安装在直流电机的转轴上并用于采集直流电机转速的转速检测模块、用于执行PID算法的PC上位机、以及用于人机交互的键盘模块和显示模块，所述PC上位机与控制器模块双向串行通信连接，所述控制器模块输出端与电机驱动模块输入端相连，所述转速检测模块输出端与控制器模块输入端相连，所述控制器模块输出端与显示模块相连，所述键盘模块与控制器模块输入端相连。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制器模块包括型号为AT89C52的单片机芯片。

作为上述技术方案的进一步改进，所述显示模块包括多个数码管以及三极管，每个数码管包括公共输入端以及字段输入端，所述控制器模块输出端均与数码管的字段输入端相连，所述控制器模块输出端分别通过三极管与数码管公共输入端相连。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电机驱动模块包括内置有H型全桥式电机驱动电路的驱动芯片，所述驱动芯片输入端与控制器模块输出端相连，所述驱动芯片输出端与直流电机输入端相连。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动芯片型号为L298N或N297N。

作为上述技术方案的进一步改进，所述转速检测模块包括可套设在直流电机转轴上的圆盘、发光二极管以及光敏三极管，所述圆盘上沿圆周方向等距设置有N个凹槽，所述发光二极管与光敏三极管分别设置在圆盘正反两侧，所述光敏三极管通过凹槽接收发光二极管所发出的光信号，所述发光二极管正极通过一电阻与电源端相连，所述发光二极管负极接地，所述光敏三极管集电极通过一电阻与电源端相连，所述光敏三极管发射极接地，所述光敏三极管集电极与控制器模块输入端相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过PC上位机实现PID算法，在直流电机运行转动过程中，用户可通过键盘模块输入PID算法所涉及的控制参数，使控制参数得到实时控制，即使电机调速装置由于环境参数的变化导致PID算法控制参数发生改变，也可以人为地进行修改，使电机转速的调整控制效果达到最佳。本实用新型用于控制直流电机转速。

附图说明