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第六章 电动机的微机控制
6.1 概述 计算机和PWM功率放大器的接口 6.3 步进电机的微机控制 6.3.1 步进电机结构及工作原理 6.3.2 步进电机的工作方式 6.3.2 步进电机的工作方式 6.3.2 步进电机的工作方式 6.3.2 步进电机的工作方式 6.3.2 步进电机的工作方式 6.3.2 步进电机的工作方式 6.3.2 步进电机的工作方式 实验五 步进机控制 周四上午8:00-10:00 自动化1、2班 周四上午10:00-12:00 自动化3班、生物1班 6.3.3 步进电机的功率放大电路 在实际应用中,脉冲分配回路有各种构成的办法。最常用的是环行分配器电路,现在已渐渐采用微型计算机代替旧式的环行分配器;而在控制系统中,大量采用的是单片微型机。功率放大电路的结构对步进电机的性能有着十分重要的作用。功率放大电路有单电压、双电压、斩波形、调频调压型和细分型等型式的电路。 (一)单电压功率放大电路 单电压功率放大电路是步进电机控制中最简单的一种驱动电路。 L是步进电机的一相绕组电感; RL是绕组电阻; RC是外接电阻,也是限流电阻; Rd是续流电阻; D是续流二极管。 Tj=L/(RL+RC)回路的时间常数 (二)双电压功率放大电路 双电压功率放大电路就是采用两种工作电源电压的功放电路。由于这两种电源电压分别是高压和低压电源,故也称高低压功率放大电路。 简易四相步进机驱动 各种工作方式控制模型表 09H 1 0 0 1 06H 0 1 1 0 08H 0 0 0 1 04H 0 0 1 0 02H 0 1 0 0 0CH 0 0 1 1 03H 1 1 0 0 双四拍 01H 1 0 0 0 单四拍 控制模型 PB0 PB1 PB2 PB3 工作方式 09H 1 0 0 1 0CH 0 0 1 1 06H 0 1 1 0 02H 0 1 0 0 03H 1 1 0 0 08H 0 0 0 1 04H 0 0 1 0 01H 1 0 0 0 四相八拍 控制模型 PB0 PB1 PB2 PB3 工作方式 步进电机控制程序 ;***************根据CHECK配置信息修改下列符号值******************* IOY0 EQU 0d200H ;片选IOY0对应的端口始地址 ;***************************************************************** MY8255_A EQU IOY0+00H*4 ;8255的A口地址 MY8255_B EQU IOY0+01H*4 ;8255的B口地址 MY8255_C EQU IOY0+02H*4 ;8255的C口地址 MY8255_MODE EQU IOY0+03H*4 ;8255的控制寄存器地址 STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?) STACK1 ENDS DATA SEGMENT CW_TABLE DB 01H,03H,02H,06H,04H,0CH,08H,09H DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX * * 运动控制(motion control)可分为:气动、液压和电动三大类。电机的控制是运动控制的基础。 电机 功率电机 伺服电机 步进电机 直流电机调速系统 交流电机调速系统 直流电机伺服系统 交流电机伺服系统 第六章 电动机的微机控制 6.2 直流伺服电机的控制 伺服系统(servomechanism):由伺服电机组成的控制系统。其作用是: 伺服系统应用:船舶驾驶、火炮控制、雷达控制、导航和制导、数控机床、机器人等。 伺服系统基本概念: 运动规划;坐标系统;最小运动增量和分辨率;准确度或精度;精密度与重复性;超调;调整时间;跟踪误差和稳态误差;振动。 以下功率指令信号去控制大功率负载。 实现远距离同步传动控制。 通过运动指令对机械设备实施精确控制。 6.2.1 直流伺服电机及其控制 直流伺服电机分电磁式、永磁式、杯型电枢式、无槽电枢式、圆盘电枢式、无刷式等。 直流伺服电机的结构和直流电机相同。它由定子和转子两大部分组成。在定子上装有磁极,电磁式伺服电机的定子磁极上绕有励磁绕组。 直流伺服电机可采用电枢控制或磁场控制。 PWM晶体管功率放大器,即脉冲宽度调制晶体管功率放大器,它由两部分组成:一部分是电压—脉宽变
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