跑步机地控制方式分解

1、跑步机地控制方式分解跑步机地控制方式分解跑步机地控制方式分解适用标准文案对于直流电机在跑步机中的控制方案调研报告对于专业的跑步机，国内外跑步机用驱动电机仍以有刷直流电机为主，采纳直流电动机不行逆PWM系统。此前，青岛英派斯健身企业开发的一款DP220T健身房用跑步机就是采纳了跑步机用有刷直流电动机为驱动电机，以集成PWM控制芯片SG3525A为核心，硬件电路实现的电压负反应、电流赔偿控制的PWM闭环控制系统。只管有着控制简单的优点，但直流有刷电动机因为存在电刷和换向器的机械换向结构，长久运行必定需要常常保护电刷和换向器，并且，因为消耗存在于转子上，使得散热困难、温升增添，限制了电机转矩重量比的

2、进一步提升。对于价钱相对廉价的家庭用小型跑步机，主假如依据市场的实质需求，在保证技术指标的前提下，尽量考虑设计的经济性和适用性。家庭用跑步机几乎都采纳的是直流有刷调速系统。比如，国内某型号的跑步机，采纳廉价位的8位单片机AT89C2051为核心单元构成了直流有刷电机调速系统，电机采纳脉宽调制方式进行调速，经过软件编程改变控制算法，增加了控制的灵巧性，拥有较高的性价比。使用沟通伺服驱动系统代替直流有刷调速系统是当前研究的一个重要方向。可是我们不用沟通伺服电机驱动系统，故不做过多议论。当前无刷直流电动机调速系统在电动跑步机上的应用也是研究的一大热点。一方面，无刷直流电动机拥有有刷直流电动机运行效率

3、高、无励磁消耗以及调速性能好等长处;另方而，因为其采纳电子换向装置代替了有刷直流电动机的机械换向结构，进而又拥有沟通电动机结构简单、运行靠谱、保护方便等一系列长处。所以，采纳无刷直流电动机调速系统较其余方案拥有更高的性价比。而对于电动跑步机系统，因为其要求较大的起动转矩，所以，采纳带地点传感器的PWM调速系统是性能较好的方案。对于其详细的实现方案主要有两种，一种是以无刷直流电机专用控制芯片为核心控制单元构成无刷电动机调速系统。最具代表性的是MOTOROLA企业生产的第二代无刷电机控制专用芯片MC33035，它集成了译码、PWM生成、保护等无刷电机控制的诸多功能，构成的系统所需外头电路结构简单，

4、运行靠谱，可与同系列芯片MC33039配合构成速度闭环控制，拥有较好的调速性能，其不足之处在于调速式单调，没法使用较为复杂的算法。另一种方案是采纳高性能的微控制芯片对无刷电机进行控制，控制方式灵巧，调速系统拥有更高的性能。系统控制系统主要有开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。我们要做的控制系统因为有反应，而复合控制较为复杂，所以选择闭环的控制系统。同时对于系统控制器的选择，也决定着系统的控制方式，当前市场上常有的控制器是单片机和PLC，可是此刻也有好多人选择用ARM作为系统的控制器。所以在直流电机的控制方式中主流的控制方式就是这三种。对于这三种的控制方式，PLC靠谱性高，抗扰乱能力强高靠

5、谱性是电气控制设施的重点性能；可是PLC的价钱要比单片机贵好多，在选择微办理器上，不单要着重知足技术要求，出色文档适用标准文案还要综合考虑成本要素，不该片面追求微办理器的高速和高位数。本项目的设计是对低频的加快度信号在时域里进行办理，所以不需要PLC作为控制器。鉴于ARM来控制直流电机的研究也比较宽泛，可是从复杂程度与性价比的综合考虑，也不需要它，我们尽量考虑选择用单片机来做控制器。选择单片机作为控制器单片机是以工业测控对象、环境、接口特色出发向着加强控制功能，提升工业环境下的靠谱性方向发展。主要特色以下：种类多，型号全；提升性能，扩大容量，性能价钱比高；增添控制功能，向真实意义上的“单片”机

6、发展。把本来是外头接口芯片的功能集成到一块芯片内，在一片芯片中结构了一个完好的功能强盛的微办理应用系统；低功耗；C语言开发环境，友善的人机互交环境。鉴于C8051F005的无刷直流电机控制系统的原理框图以下：本系统以C8051F005为核心构成控制电路,包含C8051F005的外头电路、速度给定电路、键盘及显示电路、保护电路、隔绝电路等。设计中使用12V,30W的无刷直流电机,电机的地点传感器为霍尔式地点传感器。采纳全桥驱动,闭环控制。C8051控制电路对无刷直流电机的控制工作主要包含电机的换相控制和转速控制C8051供给脉冲宽度调制(PWM)进行调速。同时采纳PID控制来保证电出色文档适用标

7、准文案机能够运行顺畅且响应优秀。C8051经过光耦与IR2136芯片来驱动三相桥式逆变器的功率开关器件IGBT,IR2136为无刷电机专用控制芯片,为驱动功率管提供驱动信号,驱动芯片IR2136拥有防备同一桥臂直通逻辑,以及欠压、过流封闭全部输出的功能。此中HALL-A、HALL-B、HALL-C为霍尔地点传感器输出的信号;MA、MB、MC为无刷直流电机的三相绕组。图2IGBT驱动电路上述不过采纳了通用的51单片机，当前市场上单片机的种类比许多，因为就决定了，在直流电机的控制中能够采纳不一样型号的单片机。一、以下是当前我找到的几种控制方案，此中有不一样种类的单片机控制方案，也有包含其余的芯片控

8、制方案。出色文档适用标准文案1、鉴于AVR单片机的无刷直流电机控制系统图为控制系统的硬件框图注：没有找到此控制系统的电路原理图2、直接为24v直流电机配套的控制系统此系统采纳了美国Microchip企业的PIC16F690单片机作为控制器，MOSFET为驱动元件它的系统原理框图以下：与其余单片机对比，它的长处在于引脚少，功能强；可直接带LED负载，拥有低耗能工作方式，较简单地实现掉电保护；外头配置简单，靠谱性高并且拥有较强的抗扰乱性。出色文档适用标准文案3、比较经济的直流电机的pwm闭环调速设计PWM脉冲可由拥有PWM输出口的单片机(如80C552，80C198等)经过编程产生，或者由单片机外

9、扩8253来构成脉宽调制器，还能够采纳PWM专用芯片。在实践中我们采纳通用集成电路4585和4040设计了一种专用的PWM的脉冲发生电路。这类一般，通用的单片机也能够达到设计的成效。出色文档适用标准文案直流电机驱动系统原理如图2所示。PWM信号发生器生成的PWM信号经施密特反相器U5驱动光电藕合器01，送至直流电机驱动电路。大功率开关管Y1选择N沟道VMOS功率场效应管，其为压控元件，拥有很高的输入阻抗，因此驱动功率很小，对驱动电路的要求也较低。能够将0l传递来的PWM信号，经并联使用的六施密特反相器，直接接到Yl的栅极上对Yl进行驱动。稳压管Dl和电阻R6构成保护电路。4、如上边提到的用MC

10、33035控制器以及MC33039电子测速器出色文档适用标准文案MC33039是为无刷直流电动机闭环速度控制特意设计的集成电路，系统不用使用较高价钱的电磁式或光电式测速器，就能够实现精准调速控制。此系统当前已在电动车领域应用，并且该领域的研究也成为一大热点，但如上边所提到它的调速式单调，没法使用较为复杂的算法的这个弊端还需要改良。至于此系统可否在跑步机中可否有大批的应用，达到跑步机的性能要求，以及价钱成本的控制还需要论证。出色文档适用标准文案出色文档适用标准文案、经过变频器实现调速出色文档适用标准文案此方案当前已可实现，好多企业利用自己生产的变频器已经开始应用在了跑步机领域，但更详细的方案内容

11、，当前还查不到，且此类产品的价钱和成本会稍高。6、鉴于PIC16F616的电动跑步机控制方案第一PIC16F616是14引脚8位的CMOS闪存单片机，引入了闭环PIC控制技术,采纳直流有刷电机控制,其超低噪声、高性价比、功能强盛等的优势均能使跑步机产品拥有强盛的市场竞争力,引领舒坦、健康的时髦潮流.功能特色。带有自动步数检测过、欠压保护过流、堵转保护安全保护功能技术指标：连续输出功率1.5HP最大输出功率2HP最大输入电流10A速度0.8-16KM/H电压AC220V50HZ最大负荷重量150KG对于此方案的详细内容当前还没搜到。此方案的可行性还有待进一步论证。出色文档适用标准文案7、智能型跑

12、步机控制方案当前市场上已经生产出带有语音播放功能的控制芯片，如台湾凌阳生产的新一代单片机SPCE500A拥有语音辨别、办理和控制的特色。该系统以SPCE500A为核心，依据使用者跑步时对速度的要求，由SPCE500A输出PWM波形信号自动控制跑步机的速度运行，同时可以及时测试心率并且拥有急刹车等功能。该系统的全部操作均在语音提示下进行，特别的人性化。因为PCE500A已经拥有PWM输出，所以只要要调理其输出的占空比即可达到调速的目的。下边的是电机的调速电路，特别的简单。8、利用DSP控制直流无刷电机出色文档适用标准文案的数字信号办理器系列整合了通用数字信号办理器迅速运算功能和单片机外头丰富的特

13、色，使得该系列特别合适于那些要求有较强的数据处理能力，同时又要有许多控制功能的应用中，对直流无刷电机的控制就是这一系列的典型应用之一。当前该方案大概处于理论上的研究。二、以上的这些方案都是鉴于控制芯片的不一样，而做出来的；对驱动电路这一模块也有一些方案，利用特意的驱动芯片做驱动电路来驱动电机的运行。1、IR2110集成芯片该集成电路拥有较强的驱动能力和保护功能。IR2110是美国国际整流器企业利用自己出色文档适用标准文案特有的高压集成电路以及无闩锁CMOS技术，于1990年前后开发并且投放市场的，IR2110是一种双通道高压、高速的功率器件栅极驱动的单片式集成驱动器。它把驱动高压侧和低压侧MO

14、SFET或IGBT所需的绝大多数功能集成在一个高性能的封装内，外接极少的分立元件就能供给极快的功耗，它的特色在于，将输入逻辑信号变换成同相低阻输出驱动信号，能够驱动同一桥臂的两路输出，驱动能力强，响应速度快，工作电压比较高，能够达到600V，其内设欠压封闭，成本低、易于调试。高压侧驱动采纳外面自举电容上电，与其余驱动电路对比，它在设计上大大减少了驱动变压器和电容的数量，使得MOSFET和IGBT的驱动电路设计大为简化，并且它能够实现对MOSFET和IGBT的最优驱动，还拥有迅速完好的保护功能。与此同时，IR2110的研制成功并且投入应用能够极大地提升控制系统的靠谱性。降低了产品成本和减少体积。

15、PWM1PWM2PWM1PWM2IR2110IR2110VssVssSDLINHINHINLINSDCOMCOMVbHOVsLOLOVsHOVbVD10VD11R9R10C4C5R11R12Ug2Ug1Ug3Ug4图为IGBT驱动电路出色文档适用标准文案图为电机驱动电路2、恒压恒流桥式2A驱动芯片L298NL298是SGS企业的产品，比较常有的是15脚Multiwatt封装的L298N，内部相同包含4通道逻辑驱动电路。能够方便的驱动两个直流电机，或一个两相步进电机。出色文档适用标准文案图为L298N与51单片机相连的电路图图为L298N驱动直流电机的实物连结图总结：出色文档适用标准文案在网上搜寻了大