毕业论文：悬挂运动控制系统的设计.doc

PAGE  -  PAGE 21 -- - 2005年全国大学生电子设计大赛技术报告 目 录 摘要与关键字4 第一章 设计任务及要求5 1.1设计任务5 1.2技术要求6 1.2.1基本要求- 6 1.2.2发挥部分 6 第二章 模块方案比较与论证 7 2.1 电动机驱动调速模块 7 2.2 控制器模块8 2.3 滑块位移检测模块9 2.4 纸面线段寻迹模块9 第三章 系统硬件设计与实现10 3.1 系统硬件结构总体设计10 3.2系统主要单元模块的设计与实现10 3. 2.1 机械部分的设计10 3.2.2智能控制部分的设计 11 第四章 系统软件设计15 4.1 运动机构数学模型的建立15 4.2 控制系统程序的设计与实现16 4.2.1 控制程序总体设计16 第五章 系统测试18 5.1测试仪器18 5.2指标测试18 5.2.1自行设定运动测试18 5.2.2圆周运动测试18 5.2.3键盘输入坐标点并运动到该点的测试18 第六章 总结19 参考文献20 致谢21 附录22摘 要 本系统的控制部分采用两块单片机实现（AT89C55和AT89C52），主单片机用于控制信号输入和电机驱动，从单片机用于信号检测和运动滑块坐标的实时显示。执行机构采用无相四线制步进电机带动，定位精度高，误差不随转数累加，驱动电路采用双H桥结构的L298电机驱动芯片，由主单片机输出环形脉冲序列直接驱动。本题的难点在于控制算法的实现，我们对控制系统进行了精确的数学建模，得到了步进电机输出和绘图滑块的运动坐标的精确对应关系，并把绘图区的坐标信息建立成表格存储在ROM中，通过查表的方式来计算得到控制输出量。我们的控制系统达到了很好的控制精度，基本上完成了题目的要求。 关键字：单片机 步进电机 数学建模 查表 Abstract The control part of this system is based on two microcontrollers ( AT89C55 and AT89S52), one used for the input signal of control and the drive of the step motor, the other used for slippery piece of the signal examination and displaying the coordinate of the solid hour at any time. And the drawing system is carrying out by two fourphase step motors, which are drived directly by integrated chip L298 that has double H bridges structure of the electric circuit, and its circuit driving pulses are given directly by the primary microcontroller. A difficult point in the problem is how to carry out the control arithmetic, for which, we set up the precise mathematics mold of the control system. The mold could describe the strict relationship of the step motors’ outputs and the coordinates of the slipper for drawing at every point in the drawing area. We stored all the coordinate data in a ROM, and we can get the data by table look-up way when the coordinate is used in running course. By this way, our control system form to a very high precision, and we complete about all the task well. Key word: microcontroller, step motor , mathematics molding, table look-up 1、设计任务及要求 1.1设计任务： 设计一电机控制系统，控制物体在倾斜的板上运动。