怎样确定直流电机驱动的pwm频率

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

此问题在我第一次涉及直流电机驱动时就遇到了，可翻遍所有资料，都没有给我一个完美的答复，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，第一次我看了都“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赛车，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”。

二、少而“模糊”的答案

在写“寻迹小车FollowMe”一文时，我找了许多资料，但没有找到一篇可以帮我释疑解惑的。下面就是几篇我所找到的文章摘录：

1）有的这样说：“PWM控制的基本电路与ON/OFF控制相同，电路构成也很简单，施加在电机上的PWM信号一般为几千赫至几十千赫”（摘自《机器人控制电子学》P76*1）。

2）有的这样说：“PWM控制对频率的要求一般不是太高。从50Hz到1000Hz的频段，电机都可以正常工作。”（摘自《机器人探索——工程实践指南》P129*2）

3）只有这篇描述的略详细（摘自《机器人设计与控制》P183*3）：

此段文字提到了我所关注的问题：电机特性对PWM频率的影响。可是它的结论和建议却给我带来了更多的困惑！（看红线所标注的）

读者可以对照一下，这三篇内容就相互“冲突”的厉害，也许读者认为我是断章取义，作者也许在前或后有先决条件，那可以帮我仔细看看原作，但愿能有所发现。

4）我以前文章中推荐过多次的《电动机的单片机控制》一书对直流电机驱动描述的相当详细，可唯独没有阐述如何确定PWM的频率，只是留了一道思考题：

“4、PWM频率如何选择？”（摘自书中P149*4）。

郁闷！是否此问题简单到不用描述了？！