微機直流伺服控制系統設計

電氣自動化論文編號:ZD499  論文字數:29560,頁數:50
目   錄

摘要………………………………………………………………………………………
Abstract ………………………………………………………………………………
第1章  概述…………………………………………………………………………1
 1.1  直流伺服系統的應用………………………………………………………1
 1.2  PWM控制技術的發展概況 …………………………………………………1
 1.2.1  直流伺服電機技術的發展…………………………………………1
 1.2.2  電力電子技術的發展………………………………………………2
 1.2.3  PWM伺服控制技術 …………………………………………………3
 1.3  伺服系統發展趨勢…………………………………………………………4
第2章 總體方案確定  ………………………………………………………………6
 2.1  設計任務  …………………………………………………………………6
 2.2  伺服電機控制方案  ………………………………………………………6
 2.3  硬件方案確定  ……………………………………………………………7
 2.4  軟件功能  …………………………………………………………………8
第3章  硬件設計 ……………………………………………………………………9
 3.1 PWM系統主電路設計 …………………………………………………9
 3.1.1  PWM系統類型選擇……………………………………………9
 3.1.2  大功率GTR特性 …………………………………………………9
 3.1.3  H型雙極模式PWM工作原理 ……………………………………10
 3.1.4  雙極模式PWM控制特性分析 ……………………………………11
 3.2 PWM系統控制電路的設計 ………………………………………………12
 3.2.1 鋸齒波信號發生器  ……………………………………………12
 3.2.2 PWM脈寬調制電路  ……………………………………………14
 3.2.3 PWM基極驅動電路  ……………………………………………15
 3.3  角位移測量電路設計 ……………………………………………………17
 3.3.1光電編碼器 ………………………………………………………17
 3.3.2光電碼器的選型 …………………………………………………18
 3.3.3  信號轉換電路……………………………………………………19
 3.3.4  角位移檢測原理 ……………………………………………………20
 3.4  單片機機應用系統的設計 …………………………………………………21
 3.4.1 單片機選型  …………………………………………………………21
 3.4.2 定時/計數器擴展 ……………………………………………………24
 3.4.3 D/A轉換擴展  ………………………………………………………26
 3.4.4  鍵盤/顯示器電路擴展………………………………………………27
 3.5  電源設計 ……………………………………………………………………31
 3.6  保護電路設計 ………………………………………………………………34
 3.6.1  雙門限延遲電路設計 ………………………………………………34
 3.6.2  單片機系統掉電保護電路 …………………………………………36
第4章  軟件介紹…………………………………………………………………37
 4.1  主程序設計……………………………………………………………37
 4.2  給定程序的設計  ………………………………………………………38
 4.3  參數修改程序的設計  …………………………………………………38
 4.4  啟動子程序的設計 ……………………………………………………38
 4.5  定時采樣子程序的設計 ………………………………………………38
結束語 …………………………………………………………………………………39
致謝 ……………………………………………………………………………………40
參考文獻 ………………………………………………………………………………41
附錄一  單片機系統原理圖 …………………………………………………………42
附錄二  PWM主電路原理圖  ………………………………………………………43

摘   要

 隨著數字技術的高速發展，直流伺服控制系統表現出前所未有的優勢。微機伺服控制系統被廣泛應用于各個領域，并成為高精度設備不可缺少的部件。本文介紹了直流伺服控制技術的發展及應用概況，全面分析了伺服系統的組成和原理。著重點介紹伺服控制系統硬件電路設計的同時詳細介紹了PWM功率轉換電路的設計、PWM系統驅動電路的設計及其相關的保護電路。計算機控制已成為社會發展的趨勢，在此還介紹了單片機系統的設計及其在伺服控制技術中的應用。

關鍵詞：  直流伺服   PWM脈寬調制   功率轉換   驅動電路 計算機控制  微機    

Abstract

 Develop along with the technical high speed in arithmetic figure; the direct current servocontrol system expresses an unprecedented advantage. Microcomputer servo control system drive extensive application in each realm, combine to become the indispensable parts in equipments in high accuracy. This text introduced the technical development in servo control in direct current and apply the general situation, analyzing completely the servo system constitute with the principle. Emphasized to order to introduce the servocontrol system hardware electric circuit design detailed at the same time to introduce the power of PWM convert design and its related protection electric circuits that the design, the system of PWM of the electric circuit drive electric circuits. The trend that calculator control have become the society the development, still introduced the design of the single a machine system here and it’s in the servocontrol application in the technique.

Keywords :  DC servo      PWM vein breadth makes  
 Power conversion    Drive the electric circuit
 computer control     Microcomputer