如何根据测速发电机的纹波情况确定转速滤波时间常数

输出电动势与转速成比例的微特电机。测速发电机的绕组和磁路经精确设计，其输出电动势E和转速n成线性关系，即E=Kn,K是常数。改变旋转方向时输出电动势的极性即相应改变。在被测机构与测速发电机同轴联接时，只要检测出输出电动势，就能获得被测机构的转速，故又称速度传感器。

直流电机常用的调速方法是调电压，为了减小调节功耗，常用PWM方式来调节电压

用定时器产生PWM（脉冲宽度调节）信号是不错的 选择

原理是定时器周期性产生中断，用一变量a 来 计算中断次数,每次中断a的值加1

假设中断周期（定时器定时长度）是100us,中断100次（10ms）让a清0，并让单片机某一引脚P1^0输出高电平

另设一变量b（b＜100），当a的值和b的值相等时，让该引脚输出低电平，这样就就在P1^0引脚获得了一定频率(本例是100HZ,有点低）和占空比（b/100)的方波，改变b的值就改变了占空比

这个方波经放大和滤波后即可驱动直流电机

中断程序如下：

void timer0 ( ) interrupt 1

{

TH0=（65536-100）/256；//假设时钟频率12M

TH0=（65536-100）%256；

a++;

if(a>=b) P10=0;

if(a==100)

{P10=1;a=0;}

}

如果让定时器工作在自动重装模式，中断可以更频繁一些（中断太频繁，中断程序根本完不成），同样调节精度下工作频率可以更高

如果想获得更高的频率，要用带硬件PWM功能的单片机

自动增益控制是限幅输出的一种,它利用线性放大和压缩放大的有效组合对助昕器的输出信号进行调整。当弱信号输入时,线性放大电路工作,保证输出信号的强度;当输入信号达到一定强度时,启动压缩放大电路,使输出幅度降低。也就是说,AGC功能可以通过改变输入输出压缩比例自动控制增益的幅度。AGC细分为AGCi(输入自动增益控制)和AGCo(输出自动增益控制)。

增益控制AGC是为了在扩大量程范围基础上，减少A/D的量化误差而设计的。该电路使A/D转换精度得以充分利用，保证平衡机的指标不因信号小而降低。本系统的增益控制可以实现人工控制和自动控制的切换。一般情况下选用“自动增益控制”方式，当干扰特别强烈并且起伏较大时建议选用“人工增益控制”方式。

　MDAC相关滤波

动平衡机传感器的输出信号中包括有与转子转速同频的信号、确定性干扰和随机干扰。电测系统的主要任务之一就是滤波：抑制各种干扰，提取有用信号即与转子同频的信号。设计滤波器时带宽越窄，分离的精度也就越高，同时一个通用的动平衡机要求能在不同的转速下工作；即使在某一特定转速下平衡时，由于各种原因，转速也会发生一定偏移，要求它恒定是困难的，也是不经济的，因此，系统中采用自动跟踪带通滤波器。当动平衡机转速不稳定时，跟踪带通滤波器的中心频率可自动跟踪转速，从而保证有用信号辐值和相位的稳定，提高测量精度。由于MDAC滤波器的特点，本系统采用MDAC相关滤波。所谓相关滤波，就是选定一对正交信号sinω0t和cosω0t作为参考信号，使信号f(t)分别与它们相关，便可得到ω0频率分量的辐值和相位。

　参考通道电路

参考通道电路主要包括：①　转速测量电路；②　为三次积分电路提供通道地址的译码电路，以控制积分器的自动切换；③　为自动增益控制电路(AGC)提供计数器时钟信号，使得在光电脉冲有输出时，允许AGC电路每秒钟动作一次；④　为MDAC主滤波电路提供360f0及f0信号，以控制计数器计数，使得EPROM能为MDAC提供一完整的正余弦波形。

　A/D转换电路

为了在软件中实现多点平均（相当于软件低通滤波器），本系统采用AD574。AD574是快速12位逐次逼近型A/D转换器，是目前我国市场应用最广泛、价格适中的A/D转换器。由于其片内包含高精度的参考电压源和时钟电路，这使它在不需要任何外部电路和时钟信号的情况下完成一切A/D转换功能，应用非常方便。

　系统接口电路

系统接口电路是指硬件电路处理后的信息通过ISA总线与微机接口的部分，主要完成以下功能：①　输入MDAC主滤波电路送出的4路直流量的A/D转换结果；②　输入16位二进制转速码；③　输入10位系统状态信息码；④　输出控制A/D转换电路前的多路开关的地址码；⑤　输出4位人工/自动增益控制码和2位用于留言服务的控制码；等等。

PWM的原理很简单，家里的开关可以控制电灯亮灭吧，假设你在一秒内，打开开关05秒，然后关闭05秒，再打开05秒，再关闭05秒——那么你将看到电灯一闪一闪是不？假如你的速度再快点，在1毫秒内，05毫秒开，05毫秒灭，那么，根据视觉暂停原理，你将看不到灯的闪烁，而是看到灯的亮度暗了一半。再设想，如果是01毫秒开，09毫秒灭，那么灯的亮度就只有1/10了。这就是PWM控制的最基本原理，也是最容易理解的。开关的时间比值叫”占空比“，英文

duty

cycle。

对于控制速度嘛，原理一样，假如在1秒内，05秒开，那么电机就加速05秒，05秒灭，电机就减速05秒，这样的电机看起来是“跳”着走的，就如看到灯光闪烁一样。但是如果开关的频率的足够大，这种跳动就感觉不出来了，根据开的时间和关的时间的不同，电机就表现出不同的转速了。当然，这种电路的分析比电灯的稍微复杂点，因为电机有电感作用，开关时，电流的增加和减少不如电灯那么快，所以实际的电流可能已经不是表现出方波的形状，而是方波经过电感的“滤波”后的形状，可能已经有直流电的效果了。说到这里，附带说一下，PWM经过低通滤波后变成直流电，假设方波的电压是5V，占空比50%，那么滤波得到的直流电就是25V，你也可以用滤波后的直流电去驱动直流电机，效果一样。

很多单片机都集成有PWM模块，因为PWM的频率至少要10K以上，在电机领域，个人觉得至少要20K以上，频率太低会因为线圈的电感作用产生人耳可听得到的噪音。这样么高的频率，如果控制单片机的端口电平来实现，那么会占用很多单片机资源，所以很多单片机集成了PWM，编程时只需计算好对应的占空比的值就可以了。

单片机本身是不能直接控制电机的，电流太低，所以又需要驱动芯片，这个上某宝一搜，很多做好的模块可以买来直接用。如果控制的是直流电机，那么很简单，只需控制占空比的值，转速就不同了，如果是控制步进电机……嗯，如果有必要控制步进电机的话再说吧。

1、通过滤波的方式，减小电机转差的影响，提高电机的转速稳定性和控制精度。

2、通过测量电机电流和转子位置，计算出电机转子的位置和速度，并在控制器中进行矢量运算，以控制电机的运动状态。

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