浅谈有刷直流电机的知识和控制方法

本周继续向各位推一本电机控制领域的实战派书籍，引进翻译自日本CQ的《直流电机控制技术》。作者日本的萩野弘司和井桁健一郎。

这本书的来源于日本晶体管技术的一个实战讲座——小型电机的选择和控制技术。

微处理器、编程相关的 部分由井桁健一郎负责，全书由萩野弘司整理和统稿。

这本书在日本技术领域也广受好评，日本的书名为：実験で学ぶDCモータのマイコン制御術（翻译：在实践中学习，直流电机的微控制器控制）现在亚马逊还可以买到这本原书

这本书的电机控制主要围绕着两种常见的电机展开：直流电机和步进电机。

研究对象：

直流电机和步进电机

这两种电机通常都是功率几瓦至几十瓦的小型电机。在工业设备、模型、机器人中使用的往往就是这个规模的电机。这两种电机也是相对来说比较容易入手，也比较容易驱动和控制的。

讲解有刷直流电机的知识和控制方法

直流有刷电机通常采用微控制器来控制，我们可以让他简单地随着电压的大小改变转速，功率控制非常简单。本书会讲解 如何更好地控制它的转速、位置，使其达到我们想要的控制精度。

这本书以工业电机为例进行讲解。将电机和检测转速的传感器组合起来，使用起来非 常方便。理解了这方面的基本概念之后，对其他电机可以举一反三

       

       

       

   

讲解步进电机的知识和控制方法

步进电机是一种按固定的角度离散旋转的特殊电机。对于有刷直流电机，要想了 解旋转的位置信息，必须增加传感器进行检测；而步进电机因为是按固定角度或一定 速度旋转的，可以直接计算出位置信息。步进电机的单步转动距离是由电机本身的特性决定的，选择这种电机时，详细了 解电机参数，根据自己的实际需求选择合适的电机非常重要。

       

   

程序及相关工具（小程序科创书店可提供）

       

   

本书使用的微控制器型号是瑞萨H8/3694F

第6章附录介 绍的微处理器与计算机（Windows环境）的通信软件也可提供

样例程序

◎ 有刷直流电机控制板

·清单6.1 速度控制（比例控制）

·清单6.2 速度控制（比例积分控制）

·清单6.3 速度控制（数据收录）

·清单7.1 位置控制 

◎ 脉冲发生器（步进电机控制）

·清单13.1 脉冲发生器

·清单13.2 脉冲发生器（角度测量）

·清单13.3 脉冲发生器（增加速度监控用电压输出功能） 

◎ 微处理器与开发环境 H8SX、H8S、H 8系微控制器用C/C++编译器套件（与High-Performance  Embedded Workshop综合开发环境及仿真器集成在同一工具包中）。如果编译时出现警告信息（Warning）：L1100(W)Cannot find “C” specified in option “start” 可以不予理会，它不会影响程序的正常运行。

◎ 微处理器通信工具“MpuMonitor” 第6章附录中介绍的这款微控制器数据通信工具，可以将电机控制的状态参数 （即微控制器中的控制程序的变量）在PC端显示出来。本书提供这一工具的源代码 和可执行文件的下载。这个程序需要用Borland C++ Builder 5 环境进行编译。

编辑：黄飞