直流伺服电机控制系统的研究.doc

直流伺服电机控制系统的研究.doc直流伺服电机控制系统的研究【摘要】采用一片AVR―Atmega48单片机作为整个系统的控制核心,不仅输出伺服电机的PWM控制信号,而且运用内部集成的模数转换器将外部模拟电压控制信号转换为数字信号。运用伺服电机的电机控制器:SERIES-MCDC2805,与MEGE48单片机一起完成电机的控制任务。最后采用OCMJ-4X8LCD液晶作为这个系统的显示部分。【关键词】伺服电动机;单片机;LCD;实时显示引言伺服电动机又称为执行电动机,在自动控制系统中作为执行元件,它将输入的电压信号变换成转轴的角位移或角速度输出。输入的电压信号又称为控制信号或电压信号。改变控制电压可以变更伺服电动机的转速及转向。为了满足生产过程中自动控制系统的各种不同控制要求,对直流电机也提出了更高的标准,改变电枢回路电阻调速和变电压调速等技术已经远远不能满足现代控制技术的要求,PWM方式控制直流伺服电机调速的方法应运而生。该设计准备用单片机设计一个控制系统,使得伺服电机的转速的可以直观的显示出来,使得调节伺服电机转速以达到控制要求的工作变得更简洁。,设计主要由三部分构成:信号源部分、控制核心部分,LCD显示部分等。信号源部分:通过切换相应的开关给电机控制器提供模拟电压源或是PWM信号。控制核心部分:该部分是负责发出控制信号,对各种信息做出快速、准确的反应,处理外部随时变化的信号。LCD显示部分:该部分显示由单片机通过对电压信号处理过后产生的相应的转速数据。―2224―012SR型直流微型电机的控制是通过控制MCD2805控制器来实现的。MCDC2805控制器与上述直流微型电机组合主要有步进模式、速度模式、PWM模式等控制模式。本设计决定采用速度模式和PWM模式。,其内部设置通过RS―232根据实际需要进行设置的,程序已设置,主要的技术参数具体如下:,核心控制器采用的是ATMEL公司的推出的Atmega48单片机,其主要特点如下:高速度和低功耗,具有SLEEP(休眠)功能。具有(吸入电流)10-20mA或40mA(单一输出)大电流。可直接驱动SSR,内置WatchDog电路。程序写入器件可并行写入,也可串行在线下载(ISP)擦写。单片机内置模拟比较器,具有较高精度的6路10位A/D转换器(PDIP封装)。五种休眠模式:空闲模式、ADC噪声抑制模式、省电模式、掉电模式和Standby模式具有内部RC振荡器,无需外加晶振即可工作。计数器/定时器:有2个8位和一个16位定时/计数器,可做比较器、计数器外部中断和PWM用于控制输出(此功能应用在本系统中),故采用相位可调PWM模式,具体为16种模式中的第10种。T/C1工作在相位可调PWM模式(WGM13:0=1、2、3、10、11)可以获得高精度的、相位可调的PWM波形。计数上限值(TOP值)决定着PWM波的周期;输出比较匹配寄存器中的值(即OCR1A/OCR1B值)决定着PWM波的占空比。Rpcpwm=log2(TOP+1)相位可调PWM模式中,输出的PWM波形的频率输出由下式确定,式中N的取值为1、8、64