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【摘 要】本文设计了一种以AVR单片机为主控芯片的直流调速控制系统，利用ATmega16单片机产生PWM信號并在软件中实现数字PID的速度闭环控制。提供了一种直流电机速度控制的有效途径。
【关键词】AVR单片机；PWM信号；数字PID；闭环控制
0.引言
直流电动机可控制且效率高，因此在消费和工业应用中越来越广泛。随着计算机技术的不断发展以及新型电子元器件成本的不断降低，变频技术和脉宽调制（PWM）技术成为电动机控制的主流技术[1]，本文采用AVR单片机软件编程来实现PWM调速。
1.PWM的原理和产生
对直流电机的调速主要通过改变电枢电压，电机两端的直流电压越高，电机转速越大，两端的直流电压越低，转速也会越小。PWM占空比越大，等效电压就越高，PWM占空比越小，等效电压就越低。下面介绍一下PWM的原理和产生。
1.1 PWM脉宽调制波
根据上面数字PID的算法，就可以用ATmega16单片机来实现速度的闭环控制了。在程序的编写中要定义一些算法中的关键变量，包括给定的转速值、实际的转速值、上次的偏差值、目前的偏差值，累加的偏差值、比例系数、积分系数和微分系数。按照式3编写程序使ATmega16单片机产生PWM波，通过占空比的不同来改变电压值，从而实现对转速PID的闭环控制[5]。
3.结论
基于AVR单片机用软件实现PWM以及数字PID的速度闭环控制，对于中小型直流电动机的控制，具有电路简单、编程方便、成本低廉、可控性好等优点。为实现简易直流电机控制系统提供了一种较好的途径。 [科]
【参考文献】
[1]王晓明.电动机的单片机控制（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007：111-113.
[2]Zhu Z Q，Howe D，Ackermann B. Analytical prediction of dynamic performance characteristics of brushless DC drivers[J].J.Electrical Machines And Power System，1992，20（6）：661-678.
[3]马潮.AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011：32-34.
[4]沈文.AVR单片机C语言开发入门指导[M].北京：清华大学出版社，2003：51-53.
[5]黄连月，祝仲禹.中国自动化学会中南六省学术年会论文集[C].长沙：湖南大学期刊社，2000：263-267.
【关键词】AVR单片机；PWM信号；数字PID；闭环控制
0.引言
直流电动机可控制且效率高，因此在消费和工业应用中越来越广泛。随着计算机技术的不断发展以及新型电子元器件成本的不断降低，变频技术和脉宽调制（PWM）技术成为电动机控制的主流技术[1]，本文采用AVR单片机软件编程来实现PWM调速。
1.PWM的原理和产生
对直流电机的调速主要通过改变电枢电压，电机两端的直流电压越高，电机转速越大，两端的直流电压越低，转速也会越小。PWM占空比越大，等效电压就越高，PWM占空比越小，等效电压就越低。下面介绍一下PWM的原理和产生。
1.1 PWM脉宽调制波
根据上面数字PID的算法，就可以用ATmega16单片机来实现速度的闭环控制了。在程序的编写中要定义一些算法中的关键变量，包括给定的转速值、实际的转速值、上次的偏差值、目前的偏差值，累加的偏差值、比例系数、积分系数和微分系数。按照式3编写程序使ATmega16单片机产生PWM波，通过占空比的不同来改变电压值，从而实现对转速PID的闭环控制[5]。
3.结论
基于AVR单片机用软件实现PWM以及数字PID的速度闭环控制，对于中小型直流电动机的控制，具有电路简单、编程方便、成本低廉、可控性好等优点。为实现简易直流电机控制系统提供了一种较好的途径。 [科]
【参考文献】
[1]王晓明.电动机的单片机控制（第2版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007：111-113.
[2]Zhu Z Q，Howe D，Ackermann B. Analytical prediction of dynamic performance characteristics of brushless DC drivers[J].J.Electrical Machines And Power System，1992，20（6）：661-678.
[3]马潮.AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011：32-34.
[4]沈文.AVR单片机C语言开发入门指导[M].北京：清华大学出版社，2003：51-53.
[5]黄连月，祝仲禹.中国自动化学会中南六省学术年会论文集[C].长沙：湖南大学期刊社，2000：263-267.