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如何确定直流电机驱动的PWM频率——圆梦小车改进中的个人感悟

在“圆梦小车强身健体啦”一文中，提到了新的电机在原来的驱动程序下不能正常工作之事，本文将详述其中原委。

一、问题的来由

此问题在我***次涉及直流电机驱动时就遇到了，可翻遍所有资料，都没有给我一个***的答复，因为我一直觉得应该根据电机的特性来选择PWM的频率。

直流小电机的特性差别很大，一般遥控玩具的电机通常为1A以下，这是为了降低驱动电路的成本，通常使用8050、8550就可以驱动。

而遥控模型级别的电机不同，它们的目标是速度，所以电机通常动辄10A，甚至几十安都有，读者可以去搜索一下模型用的电调（电子调速器，也是PWM控制模式），那些指标都是50A、90A、130A等等，***次我看了都“晕”！看看照片，哪个不是一堆MOS管并联？所以价格也不菲，通常都成百上千。

一般用于工业控制的减速电机则不然，由于有很大的减速比，且电压一般为12V，所以电流通常很小，在几百毫安级别，正常工作只有几十毫安，这是由于他们要求低功耗，增加可靠性。

而电机控制的PWM模式讨论似乎针对第二类的较多。因为PWM控制对于遥控模型的重要程度较高。而遥控玩具一般不调速，H桥只是为了换向。工业控制由于减速后转速已很低，不再迫切需要调速了，直接用通断控制已能满足大多数的要求。

似乎只是由于“机器人比赛”才将小电流直流电机的调速引入。由于比赛机器人的特殊性，产生了一种中间状态的需求：

¾它们不像遥控模型那样追求速度，但想要类似于遥控模型的操控特性；

¾它们不满足于遥控玩具那种简单的控制，却要相当于遥控玩具电机那样的电流；

¾因为机器人比赛不像***，穷其全力一搏，只求瞬间辉煌；它需要有一定时间去做一些蕴含智慧的活动，而不是四肢发达的“莽汉”，所以要有一定的“耐力”。

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电力机车辅助电机主要是为了保证主电路的正常工作而设计的辅助设备，其是否投入工作取决于主电路的工作状态，即使在环境温度很低的情况下，尽管主电路工作在牵引或制动工况，但这些辅助设备服务的主电路电器设备的温升并不高，这不仅造成能源浪费，增加了设备的损耗，降低其使用寿命，同时也产生很大的机械和电磁噪声，影响乘务作业人员工作的舒适变。如果研究开发一个有闭环控制功能的控制系统，在需要辅助电机投入工作时控制其投入工作，不需要则使其停机，基于新型传感器、PLC和HMI的辅助电机PID控制系统就是本课题的研究内容。


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