双轴减速电机的控制非常简单，性能优异，直流电源也很容易实现。本文主要介绍了双轴减速电机的驱动和控制。电动小车的整体运行性能首先取决于其电池系统和电机驱动系统。电动小车的驱动系统通常由控制器控制.三个主要部件：功率转换器和双轴减速电机。

电动小车的驱动不仅要求电机驱动系统具有高扭矩重量比.宽调速范围.可靠性高，电机的扭矩-转速特性受电源功率的影响，这就要求驱动具有尽可能宽的高效率区域。我们使用的电机一般是双轴减速电机，主要使用永磁双轴减速电机.三种伺服电机和步进电机。

双轴减速电机

1．H桥式驱动电路

H型全桥式电路是双轴减速电机驱动电路中应用最广泛的一种，这种驱动电路可以很容易地实现。

双轴减速电机的四象限运行对应于正向旋转.正转制动.反转.反转制动。减速电机基本原理图如1所示。

全桥驱动电路的四个开关管都处于斩波状态，S1.S2为一组，S3.S4为另一组，两组状态互补，一组导通则另一组必须关闭。S1.S2导通时，S3.S4关闭时，电机两端增加正向电压，可实现电机的正向或反向制动；当S3.S4导通时，S1.S2关断，电机两端为反向电压，电机反转或正转制动。

在汽车运动的过程中，我们应该不断地在四个象限之间切换双轴减速电机，即在正向和反向之间切换，即S1.S2导通且S3.S4关断，到S1.S2关断且S3.S4导通，这两种状态之间的转换。在这种情况下，理论上需要两组控制信号完全互补。然而，由于实际开关设备存在开关时间，绝对互补的控制逻辑将不可避免地导致上下桥臂直接短路。例如，在关闭上桥臂的过程中，下桥臂被引导。这个过程可以用图2来解释。

因此，为了避免直接短路，确保开关管动作之间的协同和同步，理论上两组控制信号需要相反的逻辑关系，但实际上必须有足够的死区时间，可以通过硬件实现校正过程，即在两组控制信号之间增加延迟，也可以通过软件实现（具体方法见下文）。

驱动电流不仅可以通过主开关管循环，还可以通过连续流二极管循环。当电机处于制动状态时，电机将在发电状态下工作，转子电流必须通过连续流二极管循环，否则电机将在严重情况下发热和燃烧。

开关管的选择对驱动电路有很大的影响，开关管的选择应遵循以下原则：

(1)由于驱动电路是功率输出，要求开关管输出功率大；

(2)开关管的开关时间应尽可能小；

(3)小车使用的电源电压不高，所以开关管的饱和压降应尽可能低。

在实际生产中，我们选择了大功率达林顿管TIP122或场效应管IRF530，效果还不错。为了简化电路，建议使用集成桥式电路的电机专用驱动芯片，如L298.LMD18200，性能稳定可靠。

由于双轴减速电机在正常运行过程中对电源的干扰很大，如果只使用一组电源，会影响单片机的正常运行，所以我们选择双电源供电。V向单片机和控制电路供电，另一组9V向电机供电。光耦合用于控制部分和电机驱动部分之间的分离，以免影响控制部分电源的质量，并在达林顿管的基极上增加一个三极管驱动器，为达林顿管提供足够大的基极电流。如图3所示TIP122驱动电机电路，IOB8口为“0”，IOB9口输入PWM波浪时，电机通过变化向前旋转PWM电机的速度可以通过占空比来调节。而且当时。IOB9口为“0”，IOB8口输入PWM波时，电机反转，同样

样通过改变PWM调节电机速度的占空比。

图4为专用芯片，内部集成有两个桥式电路L由298组成的电机驱动电路。驱动芯片L298是驱动二相和四相步进电机的特殊芯片。我们使用其内部桥式电路来驱动双轴减速电机。这种方法有一系列的优点。PWM波用于控制电机的速度，而另外两个波用于控制I/O端口可以控制电机的正反转，控制相对简单，电路也很简单。一个芯片包含8个功率管，这简化了电路的复杂性，如图所示。IOB10.IOB11控制第一个电机的方向，IOB8输入的PWM控制第一个电机的速度，IOB12.IOB13控制第二个电机的方向，IOB9输入PWM控制第二个双轴减速电机的速度。

LMD18200是美国国家半导体公司推出的双轴减速电机驱动的H桥组件，集成在同一芯片上CMOS控制电路和DMOS功率装置，这种芯片的瞬时驱动电流可以达到6A，正常工作电流可达3A，有很强的驾驶能力，没有“shot-through电流，而且这种芯片还有一个过流保护测量电路，只需要在LMD通过测量18200的8英尺输出端的电压与给定电压进行比较，可以保护电路过流，从而实现电路的过流保护功能。LMD由1820组成的电机驱动电路如图5所示。

LMD18200的5脚为PWM通过更改波输入端PWM空间比可以调节电机的速度，改变3英尺的高电平可以控制电机的正反转。该电路与上述驱动电路相比具有明显的优势，驱动功率大，稳定性好，实现方便，安全可靠.