内容发布更新时间 : 2025/5/13 22:24:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
秒s为单位，而转速是以每分钟的转数r/min为单位，则电动机的转速为
n?60M1 (6-1) ZTc
在上式中，Z和Tc均为常值，因此转速n正比于脉冲个数M1。高速时M1大，量化误差小，随着转速的降低误差增大，转速过低时M1将小于1，测速装置便不能正常工作，所以M法测速只适用于高速段。
（二）M法测速的分辨率
在M法测速中，当计数值由M1变为M1+1时，按式（6-1），相应的转速由60 M1/ZTc变为60（M1+1）/ZTc，则M法测速分辨率为：
Q?
60(M1?1)60M160 （6-2） ??ZTcZTcZTc?M1传感器输出脉冲Tc
图6-6 M法测速
测速时间可见，M法测速的分辨率与实际转速的大小无关。从式（6-2）还可看出，要提高分辨率（即减小Q），必须增大Tc或Z。但在实际应用中，两者都受到限制，增大Z受到编码器制造工艺的限制，增大Tc势必使采样周期变长。
（三）M法测速的误差率
在M法测速中，测速误差决定于编码器的制造精度，以及编码器输出脉冲前沿和测速时间采样脉冲前沿不齐所造成的误差等等，最多可能产生一个脉冲的误差。因此，M法测速误差率的最大值为：
60M160(M1?1)?ZTcZTc1??100%??100% （6-3）
60M1M1ZTc?max由式（6-3）可知，?max与M1成反比，即转速越低，M1越小，误差率越大。 实验中固定在电动机轴上的磁片数越多，电动机每转输出的脉冲数就越
多，转速测量也就越精确，由于实际条件的限制，电机每转一圈输出200个脉冲，脉冲信号送到PLC的高速计数器，程序中设计每隔200 ms执行一次高速计数器指令。
程序设计中具体算法分析如下： 根据式（6-1），结合本次实验设计，可以得出：Z=3，Tc=50ms×25=1.25s，
60?M1?16M1，M1为高速计数器所计脉冲数，16为脉冲数到转即n?3?1.25速值之间的转换系数，在程序中用乘法指令来实现。
本次设计中，在主程序首次扫描时，利用“首次扫描”位SM0.1来调用PLC内部高速计数器的初始化子程序2，实现对高速计数器的状态字节、控制字节、预置值和当前值的设置，然后在调用中断程序0来实现脉冲数到转速的计算与转换，最后把转速值放到一个存储单元VW20中，等待扫描显示。
4 PWM、中断、高速计数、PID指令简介
4.1直流电机的PWM调速概述
直流电机由于具有速度控制容易，启、制动性能良好，且在宽范围内平滑调速等特点而在冶金、机械制造、轻工等工业部门中得到广泛应用。直流电动机转速的控制方法可分为两类，即励磁控制法与电枢电压控制法。励磁控制法控制磁通，其控制功率虽然小，但低速时受到磁饱和的限制，高速时
受到换向火花和换向器结构强度的限制而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差。所以常用的控制方法是改变电枢端电压调速的电枢电压控制法，调节电阻R即可改变端电压，达到调速目的，但这种传统的调压调速方法效率低。
随着电力电子技术的进步，发展了许多新的电枢电压控制方法。其中PWM(脉宽调制)是常用的一种调速方法。
PWM（脉冲宽度调制）是通过控制固定电压的直流电源开关频率，从而改变负载两端的电压，进而达到控制要求的一种电压调整方法。在PWM驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断开电源，并根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。因此，PWM又被称为“开关驱动装置”。
PWM可以应用在许多方面，如电机调速、温度控制、压力控制等。最近几年来，随着微电子技术和计算机技术的发展及单