伺服电机控制系统.ppt

伺服电机控制系统毕业设计中期检查
姓名:马越
学号:B07050405
学院:自动化
班级:电自四班
论文主要内容
论文目录
第1章绪论
直流伺服电动机发展及现状

课题主要研究内容
第2章直流伺服电动机的工作过程
直流伺服电动机基本组成

转子位置传感器

直流伺服电动机的工作原理
直流伺服电动机的数学模型



直流伺服电动机的调速方法





论文主要内容
第3章调速系统方案确定


80C196MC单片机简介
80C196MC单片机的结构
80C196MC单片机的特点
系统的组成
论文主要内容
第4章基于单片机的调速系统硬件设计
供电电源设计
检测电路设计


正反转控制

主功率和驱动电路


过流过压保护电路

、欠压保护电路
键盘与显示电路


论文主要内容
第5章 基于单片机的调速系统软件设计
程序设计思想
主程序
初始化程序
键处理程序设计
LED动态显示子程序
捕捉中断服务程序
采样中断服务程序

A/D转换子程序
波形发生控制程序
基于80C196MC单片机直流伺服电机调速系统
论文摘要
本文主要论述三相直流伺服电机调速系统的设计方法。主控单元为伺服电机专用控制芯片80C196MC,辅以键盘、显示器、检测电路、功率电路、驱动电路、保护电路等。直流伺服电机内置3个霍尔传感器,用于检测转子的位置,决定电机的换相,系统根据该信号计算电机的转速,用于实现速度反馈控制。
系统给定转速由键盘输入,并能实时显示转速;功率芯片选用性能价格比较高的快速MOSFET;功率驱动选用带保护电路和过流输出的集成芯片IR2130,可实现电机的高频快速起动;系统还设置了电流采样电路,与速度反馈电路组成双闭环系统,可以实现电机的快速起动并获得良好的带负载性能,达到了设计任务书的要求。
软件方面根据直流伺服电动机的组成、脉宽调制和工作原理,结合80C196MC的硬件部分和软件编程的特点,设计了无刷直流调速系统的软件。系统软件分为主程序和中断程序两大主块,主程序完成系统的初始化, LED显示器扫描和键盘功能处理程序等部分。
关键字:直流伺服电动机;16位单片机;位置传感器;闭环系统;MOSFET;功率驱动
设计主要内容

直流无刷电机是用电子换向代替传统的机械换向的一种新型机电一体化电机。它由一台永磁同步电动机的本体,一套电子换向开关电路(又称逆变器),和转子位置传感器所组成。

.2直流伺服电动机的应用
由于直流伺服电动机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,又具有直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好的特点,故在当今国民经济的各个领域,如医疗器械、仪表仪器、化工、轻纺以及家用电器等方面的应用日益普及。
第2章直流伺服电动机的工作过程直流伺服电动机是近几十年来随着电力电子技术的迅速发展而发展起来的一种新型电动机,其基本工作原理是借助反映转子位置的位置信号,通过驱动电路驱动逆变电路的功率开关元件,使电枢绕组依一定顺序导通,从而在电机气隙中产生旋转磁场,拖动永磁转子旋转。随着转子的转动,转子位置信号依一定规律变化,从而改变电枢绕组的通电状态,实现直流伺服电动机的机电能量转换。
磁敏式位置传感器
磁敏式位置传感器是指它的某些电参数按一定规律随周围磁场变化的半导体敏感元件,其基本原理为霍尔效应和磁阻效应。目前常见的磁敏式传感器有霍尔元件、霍尔集成电路、磁敏电阻器及磁敏二极管等。霍尔传感器由于结构简单、性能可靠、成本低,是目前在直流伺服电动机上应用最多的一种位置传感器。
霍尔效应原理示意图霍尔开关应用电路
电子换向电路
电子换向电路的作用是将位置传感器检测到的转子位置信号进行处理,按一定的逻辑代码输出,