直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù),是繼矢量控制技術(shù)之后出現(xiàn)的又一種新的控制思想,其控制手段直接,系統(tǒng)響應(yīng)迅速,具有優(yōu)良的靜、動態(tài)特性,系統(tǒng)魯棒性好,因而受到了普遍關(guān)注并得到了迅速發(fā)展。 本論文從交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展開始,分析了異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理,推導(dǎo)了u-l、i-n兩種磁鏈模型,并對這兩種磁鏈模型的適應(yīng)范圍和特點(diǎn)進(jìn)行了分析,然后推導(dǎo)了在全速范圍都適用的u-n模型。u-n模型的特點(diǎn)是:低速下工作于i-n模型,高速下工作于u-i模型,高低速之間自然過渡,加之引入電流調(diào)節(jié)器對電流觀測值進(jìn)行補(bǔ)償,大大提高了模型的觀測精度。 然后以交流電力機(jī)車為例,介紹了直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)在交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用,并根據(jù)電力機(jī)車的牽引特性,設(shè)計(jì)了不同的控制策略: (1)低速區(qū):采用圓形磁鏈的直接轉(zhuǎn)矩控制; (2)高速區(qū):采用六邊形磁鏈的直接轉(zhuǎn)矩控制; (3)弱磁區(qū):通過改變磁鏈給定值來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩,實(shí)現(xiàn)恒功率調(diào)節(jié)。 同時應(yīng)用MATLAB/SIMULINK軟件建立了直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真模型,并得出了仿真結(jié)果,驗(yàn)證了該方法的正確性。 最后介紹了無速度傳感器的直接轉(zhuǎn)矩控制方法,推導(dǎo)了基于模型參考自適應(yīng)(MRAS)理論的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的辨識方法,建立了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的辨識模型,并得到了仿真結(jié)果。
標(biāo)簽: 直接轉(zhuǎn)矩 控制技術(shù) 交流調(diào)速系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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玻璃磨邊機(jī)這項(xiàng)技術(shù)國外在上世紀(jì)九十年代末期發(fā)展起來;但設(shè)備價格比較昂貴。而國產(chǎn)機(jī)尚處于起步階段。根據(jù)玻璃深加工企業(yè)的實(shí)際需要,本課題設(shè)計(jì)和完成了這種高精度的玻璃磨邊設(shè)備。 本文主要研究了步進(jìn)電機(jī)、變頻器、光電編碼器、可編程控制器和由它們組成的控制系統(tǒng)在玻璃直線磨邊機(jī)上的應(yīng)用。介紹了步進(jìn)電機(jī)、變頻器、光電編碼器和可編程控制器的功能、特點(diǎn)。通過PLC、步進(jìn)電機(jī)、變頻器、編碼器組成的控制系統(tǒng)來對玻璃加工進(jìn)行控制。該系統(tǒng)在控制精度上基本達(dá)到了生產(chǎn)的需要。這里采用該系統(tǒng)來代替伺服系統(tǒng),不僅降低了成本而且也滿足了企業(yè)的要求。文中還設(shè)計(jì)了PLC程序來對其進(jìn)行控制,而且進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試,達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。其間,還采取一些辦法解決了一些干擾問題,也掌握了實(shí)際選型的有關(guān)知識。本文還介紹了人機(jī)界面的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。 本文對玻璃直線雙邊磨邊機(jī)電氣控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了綜合性論述對控制系統(tǒng)進(jìn)行了功能分析,闡述了系統(tǒng)的性能要求;根據(jù)控制系統(tǒng)的性能要求,提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案,本文對位置控制的方法進(jìn)行分析和研究,給出了玻璃直線雙邊磨邊機(jī)電氣控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案;對變頻器和光電編碼器的原理進(jìn)行了分析,給出了變頻器與光電編碼器的選型方法。玻璃直線雙邊磨邊機(jī)的夾持梁升降系統(tǒng)采用開環(huán)控制;工作臺開合控制系統(tǒng)采用變頻調(diào)速閉環(huán)控制,光電編碼器測量開合位置,反饋給PLC,對開合系統(tǒng)進(jìn)行慢速開合,以提高定位精度,降低了開發(fā)成本。 本文還對采用可編程控制器作為下位機(jī)現(xiàn)場控制進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。詳細(xì)介紹了PLC的軟件設(shè)計(jì),包括主程序,初始化程序,開合機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)程序,夾持梁升降控制系統(tǒng)程序,玻璃傳送控制系統(tǒng)程序及上位機(jī)與下位機(jī)的通信處理方法。
上傳時間: 2013-06-04
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無刷直流電機(jī)(BLDCM)是隨著電機(jī)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型電機(jī)。它是在有刷直流電機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。無刷直流電機(jī)具有交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便等一系列特點(diǎn),又具有直流電機(jī)的運(yùn)行效率高、無勵磁損耗以及調(diào)速性能好等諸多優(yōu)點(diǎn),在很多場合有廣泛的應(yīng)用前景,成為了國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。無刷直流電機(jī)傳統(tǒng)的理論部分分析和設(shè)計(jì)方法已經(jīng)比較成熟,因此對無刷直流電機(jī)控制策略的研究就顯得十分重要。 PID控制以其結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、易于工程實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)至今仍被廣泛應(yīng)用。在系統(tǒng)模型參數(shù)變化不大的情況下,PID控制性能優(yōu)良。但在工業(yè)上有許多無法建立精確數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜控制對象和非線性控制對象,若采用傳統(tǒng)的PID進(jìn)行控制的話,那么很難獲得比較理想的控制效果。 對于無刷直流電機(jī)而言,它是一個多變量、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng),固定參數(shù)的PID調(diào)節(jié)器無法得到很理想的控制性能指標(biāo)。基于以上原因,本文以無刷直流電機(jī)為控制對象,通過分析無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了應(yīng)用于無刷直流電機(jī)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器。 在MATLAB平臺上,先利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器,給出相應(yīng)的控制算法,對典型的參數(shù)時變非線性系統(tǒng)的控制進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明,同傳統(tǒng)PID控制器相比,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器對模型、環(huán)境具有較好的適應(yīng)能力與較強(qiáng)的魯棒性,有效的改善了系統(tǒng)的控制結(jié)果,達(dá)到了預(yù)期的目的。隨后利用SIMULNK建立了無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型。分別采用普通PID控制器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器對電機(jī)的不同運(yùn)行狀況進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所建模型的正確性,并證明了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的優(yōu)越性。
標(biāo)簽: PID BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 無刷直流電機(jī)
上傳時間: 2013-08-04
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電動摩托車具有零排放、低噪聲等優(yōu)點(diǎn),是真正的綠色環(huán)保輕型交通工具,它以方便j快捷等特點(diǎn)被越來越多的人們所接受,成為大中城市公共交通的理想補(bǔ)充。而無刷直流電動機(jī)以其控制簡單、可靠性高、輸出轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn),被大量地用作電動摩托車驅(qū)動電機(jī)。本文主要研究基于AVR單片機(jī)的電動摩托車控制技術(shù)。 首先,分析了電動摩托車的發(fā)展趨勢,以及無刷直流電動機(jī)能在電動摩托車驅(qū)動領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的原因,并探討了電動摩托車無刷直流驅(qū)動電機(jī)的控制方法。 其次,在分析無刷直流電動機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上,構(gòu)造了無刷直流電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型,確立了通過PWM調(diào)節(jié)改變電樞電壓的大小來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的控制策略。 第三,采用ATMEL公司的ATmega88單片機(jī)為控制核心,設(shè)計(jì)了包括電流檢測與保護(hù)、位置信號檢測、功率開關(guān)管驅(qū)動、電源轉(zhuǎn)換和電壓采樣與欠壓保護(hù)等一系列硬件電路,充分利用了ATmega88單片機(jī)成本低、功能豐富、運(yùn)算能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),簡化了控制電路,提高了控制系統(tǒng)的可靠性,降低了控制成本。 第四,采用C語言編寫了控制程序,完善了控制功能,實(shí)現(xiàn)了軟、硬件控制方法的結(jié)合。使用ICC-AVR集成開發(fā)環(huán)境和SL-ISP在線編程,降低了開發(fā)成本;采用模塊化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)控制程序,提高了程序的可維護(hù)性。完成的功能模塊主要包括啟動與換相模塊、電動機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊、過電流與堵轉(zhuǎn)保護(hù)模塊、欠電壓保護(hù)模塊和定速巡航模塊等。 最后,對開發(fā)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試,并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,控制系統(tǒng)運(yùn)行可靠、實(shí)時性好,證明ATmega88單片機(jī)適合用作電動摩托車驅(qū)動電機(jī)的控制芯片。
上傳時間: 2013-05-20
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隨著電力電子技術(shù)、微處理器技術(shù)以及新的電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,交流調(diào)速性能日益提高。變頻調(diào)速技術(shù)的出現(xiàn)使交流調(diào)速系統(tǒng)有取代直流調(diào)速系統(tǒng)的趨勢。但是國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展要求交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有更高的調(diào)速精度、更大的調(diào)速范圍和更快的響應(yīng)速度,一般的通用變頻器已經(jīng)不能滿足工業(yè)應(yīng)用的需求,而交流電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)能夠很好的滿足這個要求。矢量控制(Field Oriented Control),能夠?qū)崿F(xiàn)交流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的快速控制,本文對三相交流異步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究和分析,以高性能數(shù)字信號處理器為硬件平臺設(shè)計(jì)了基于DSP的三相交流異步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng),并分析了逆變器死區(qū)效應(yīng)的產(chǎn)生,實(shí)現(xiàn)了逆變器死區(qū)的補(bǔ)償。 本文介紹了交流調(diào)速及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,變頻調(diào)速的方案以及國內(nèi)外對矢量控制的研究狀況。以三相交流異步電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),通過Clarke變換和Parke變換得到三相交流異步電機(jī)在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并利用轉(zhuǎn)子磁場定向的方法,對該模型進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器,以實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)電流量的有效解耦,得到定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量。仿照直流電機(jī)的控制方法,設(shè)計(jì)了矢量控制算法的電流與速度雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了以TMS320LF2407A為主控制器的硬件平臺,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了矢量控制算法,論述了電壓空間矢量調(diào)制(SVPWM)的原理和方法,并對其進(jìn)行了改進(jìn)。最后對逆變器的死區(qū)進(jìn)行了補(bǔ)償。 實(shí)驗(yàn)表明基于轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制(FOC)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡單,電流解耦方便,動態(tài)性能好,精度較高,能夠基本滿足現(xiàn)代交流電機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩和速度要求。
上傳時間: 2013-05-24
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異步起動永磁同步電動機(jī)有別于調(diào)速永磁同步電動機(jī),轉(zhuǎn)子上設(shè)有起動繞組,具有在某一頻率和電壓下的自行起動能力,同傳統(tǒng)的三相感應(yīng)電動機(jī)相比,具有在寬負(fù)載范圍內(nèi)效率高、功率因數(shù)高的優(yōu)點(diǎn),符合國家“節(jié)能環(huán)保”的指導(dǎo)方向,有廣泛的應(yīng)用前景。 這種電機(jī)自問世以來,就受到普遍關(guān)注與重視,經(jīng)過二十幾年的研究與發(fā)展,三相異步起動永磁同步電動機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)逐漸成熟,并且已經(jīng)開始被用于某些工業(yè)場合,但由于轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,電動機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法尚不完善,因而一直以來未得到大范圍內(nèi)的推廣和應(yīng)用。 本課題以此為切入點(diǎn),以小功率三相異步起動永磁同步電動機(jī)的批量生產(chǎn)為目標(biāo),本著轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)盡可能簡單、加工工藝盡可能簡化、同時電機(jī)性能盡可能提高的原則,對異步起動永磁同步電動機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究。在研究過程中,作者應(yīng)用Maxwell、Magneforce和Magnet等電機(jī)設(shè)計(jì)仿真軟件,系統(tǒng)分析了永磁體的嵌放深度、定轉(zhuǎn)子的齒槽配合、以及定轉(zhuǎn)子的磁路飽和等問題對電機(jī)性能的影響,最終設(shè)計(jì)并制成一臺容量為1.1kW的四極徑向磁路式異步起動永磁同步電動機(jī),樣機(jī)的性能測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真所得結(jié)果吻合,成本預(yù)算與各方面性能指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)需求。 在樣機(jī)制成后,作者進(jìn)一步對樣機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明所設(shè)計(jì)異步起動永磁同步電動機(jī)完全可以替代同規(guī)格的1.1kW,Y90S-4感應(yīng)電動機(jī)。
標(biāo)簽: 三相異步 起動 永磁同步電動機(jī)
上傳時間: 2013-07-31
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電動油泵在國外高中檔汽車中已有廣泛應(yīng)用,在國內(nèi),一些國產(chǎn)汽車也開始使用電動燃油泵,目前油泵電機(jī)普遍采用有刷直流電機(jī),從而帶來壽命短、可靠性低、EMC性能差等不利影響。本論文基于實(shí)際需要,采用Magneforce/BIDC軟件,設(shè)計(jì)了一臺無刷直流電機(jī)油泵電機(jī)代替原有有刷直流電機(jī),以期改善原有電動油泵的運(yùn)行性能,提高可靠性,延長使用壽命。文中給出了兩種滿足性能指標(biāo)的方案,并對它們的工作特性及額定運(yùn)行性能作了比較。并就其中一種方案(四極六槽結(jié)構(gòu))研究了磁鋼極弧寬度、超前導(dǎo)通角對電機(jī)性能的影響,以及一系列設(shè)計(jì)參數(shù)對定位轉(zhuǎn)矩的影響。之后,論文采用了ANSOFT/MAXWELL軟件對樣機(jī)進(jìn)行了磁場分析,得出了樣機(jī)在一個電周期內(nèi)空載和負(fù)載時的磁場分布規(guī)律。另外論文采用了ANSYS軟件,分析了樣機(jī)的溫度場分布。 為了進(jìn)一步分析無刷直流油泵電機(jī)的可靠性,論文建立了帶霍爾位置傳感器的無刷直流電機(jī)的Simulink仿真模型,并利用該仿真模型對無刷直流電機(jī)所可能發(fā)生的故障進(jìn)行了仿真研究。仿真了無刷直流電機(jī)常見的包括電機(jī)本體、逆變器及位置傳感器在內(nèi)的三類故障運(yùn)行情況,在理論上對各個故障仿真結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析,并在樣機(jī)上實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了仿真結(jié)果,這對進(jìn)一步提高無刷直流電機(jī)的故障診斷水平及提高電機(jī)的可靠性具有重要的指導(dǎo)意義。 論文還根據(jù)樣機(jī)的性能參數(shù)及實(shí)際應(yīng)用的需要,研制了一臺基于ML4425的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制器。實(shí)驗(yàn)證明,該無位置傳感器控制無刷直流油泵電機(jī)可以取代原有的有刷電機(jī),滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。
標(biāo)簽: 電動 無刷直流電機(jī) 無位置傳感器
上傳時間: 2013-05-29
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隨著無刷直流電機(jī)在工業(yè)控制和家用電器等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛,其傳統(tǒng)的帶位置傳感器無刷直流電機(jī)控制呈現(xiàn)出越來越多的局限性,由此,無位置傳感器控制便應(yīng)運(yùn)而生,特別是“反電勢”法無位置傳感器控制逐漸受到了人們的青睞,并成為無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)及發(fā)展主流。 論文在詳細(xì)介紹了無刷直流電機(jī)的運(yùn)行原理及數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,對反電勢過零檢測法無位置傳感器控制的原理以及過零檢測電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究。由于在零速或低速時電機(jī)反電勢為零或很小,基于反電勢的控制方法都需要特殊的起動技術(shù),本文在分析常有起動方法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了一種新的起動方法一轉(zhuǎn)子位置閉環(huán)起動法,該起動方法包括轉(zhuǎn)子零初始位置檢測、轉(zhuǎn)子位置閉環(huán)加速以及切換至反電勢法運(yùn)行三個步驟,并通過仿真和實(shí)驗(yàn)證明,與傳統(tǒng)的三段式起動方法相比,該起動方法具有更優(yōu)良的起動性能。同時,本文還對反電勢法無位置傳感器控制的檢測誤差及干擾影響進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析,并提出了相應(yīng)的誤差補(bǔ)償及干擾抑制措施。 最后,確立了以MC56F805為核心的無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng),搭建了相應(yīng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺。在Codewarrior集成開發(fā)環(huán)境下完成了整個無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)證明,所研制的試驗(yàn)軟硬件平臺能很好地完成無刷直流電機(jī)無位置傳感器控制功能,控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)快速、可靠性高。
標(biāo)簽: 無刷直流電機(jī) 無位置傳感器 控制
上傳時間: 2013-07-21
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電氣驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的心臟,主要由驅(qū)動電機(jī)、功率變換器和控制器等三個子系統(tǒng)構(gòu)成。本文以TI公司的TMS320LF2407A為系統(tǒng)控制核心,富士公司的IPM模塊為逆變器開關(guān)器件,運(yùn)用空間矢量技術(shù),設(shè)計(jì)了異步電機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。 論文在異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)之上,分析了轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)以及矢量控制系統(tǒng)的控制策略和實(shí)現(xiàn)方法;為了給控制系統(tǒng)提供電源,論文設(shè)計(jì)了使用UC3843作為控制核心的反激型開關(guān)穩(wěn)壓電源,介紹了UC3843以及電源電路的工作原理及設(shè)計(jì);論文詳細(xì)設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的主電路、控制電路以及保護(hù)和告警電路;針對電動汽車電機(jī)控制器運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,處在大量的干擾中,論文從電路板PCB的設(shè)計(jì)以及控制器機(jī)箱內(nèi)部布局布線等方面充分考慮了其電磁兼容性;根據(jù)現(xiàn)場調(diào)試的經(jīng)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)室中使用磁粉制動器模擬電機(jī)負(fù)載搭建了異步電機(jī)試驗(yàn)臺,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了控制系統(tǒng)具有良好的調(diào)速性能和較寬的調(diào)速范圍。
標(biāo)簽: 電動 異步電機(jī) 控制系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本文系統(tǒng)地論述了應(yīng)用單片機(jī)開發(fā)步進(jìn)電動機(jī)二維運(yùn)動控制器的方法。該二維運(yùn)動控制器的樣品已經(jīng)研制出來,經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行測試,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,既能實(shí)現(xiàn)兩軸獨(dú)立運(yùn)動控制,又能靈活方便地進(jìn)行聯(lián)動控制。由于控制軟件對步進(jìn)電動機(jī)采用了適當(dāng)?shù)淖詣诱{(diào)速方案,使得電機(jī)在運(yùn)動過程中沒有失步現(xiàn)象,運(yùn)行平穩(wěn),定位精度高,重復(fù)定位性好。 本文所完成的主要工作有:(1)步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電路的研究。(2)系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)。(3)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。單片機(jī)的選擇、串行通信等電路設(shè)計(jì)。(4)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該控制器重點(diǎn)在于步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路硬件與控制軟件的設(shè)計(jì),以及上下位機(jī)串口通信的實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)的控制環(huán)節(jié)由AT89S52單片機(jī)和環(huán)形分配器PMM8713構(gòu)成,單片機(jī)采用RS-485標(biāo)準(zhǔn)的串口通信與上位機(jī)進(jìn)行通信,利用PMM8713產(chǎn)生步進(jìn)電動機(jī)運(yùn)行和正反轉(zhuǎn)的控制信號。驅(qū)動環(huán)節(jié)采用UC3842實(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動,給出特定的脈沖驅(qū)動信號,驅(qū)動功率管進(jìn)行開通和關(guān)斷,使步進(jìn)電動機(jī)按照規(guī)定的軌跡和速度運(yùn)行。軟件部分由上位機(jī)軟件和下位機(jī)軟件共同組成。上位機(jī)軟件用Visual Basic編制,界面友好,下位機(jī)軟件用單片機(jī)匯編語言編制。上位機(jī)輸入的指令經(jīng)編譯生成相應(yīng)的目標(biāo)代碼并通過計(jì)算機(jī)串口發(fā)送到下位機(jī)中。下位機(jī)的功能:一是接收來自上位機(jī)的數(shù)據(jù)和命令;二是根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的命令執(zhí)行相應(yīng)的動作;三是向上位機(jī)發(fā)送有關(guān)提示信息。 該控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面具有如下特點(diǎn): 1.采用內(nèi)部時鐘方式產(chǎn)生步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動脈沖,而沒有采用高速脈沖發(fā)生器等外部方式,用軟件來實(shí)現(xiàn),從而降低硬件成本。 2.硬件設(shè)計(jì)方面,盡可能地選擇了標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的電路,從而提高了設(shè)計(jì)的成功率和結(jié)構(gòu)的靈活性。 3.盡可能選用了功能強(qiáng)、集成度高、通用性好、市場貨源充足的電路或芯片。 控制器硬件結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,控制可靠,功能強(qiáng)大,使用方便,因而具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: 醫(yī)療器械 二維 運(yùn)動控制
上傳時間: 2013-05-16
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