数字化单杆控制系统设计.docx

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2025-02-26 发布于山东
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第21卷第11期2013年11月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.21No.11Nov.2013

文章编号1004-924X(2013)11-2844-08

数字化单杆控制系统设计

陈健1,2,3*,高慧斌1,郭劲1,陈贺新3

(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033;

2.中国科学院大学，北京100039;3.吉林大学通信工程学院，吉林长春130012)

摘要：针对某些特殊环境中单杆控制装置与伺服系统距离远，造成电压衰减，从而影响精度等问题，设计了数字化单杆控制系统。介绍了数字化单杆控制系统的硬件设计方案，描述了主电路板设计原理；给出了数字化单杆控制系统的软件设计方案，描述了软件工作方式；最后分别综述了该系统可以实现的3种对外通讯方式及它们的工作原理。该单杆控制系统能够实现手柄两轴模拟电压值的AD采样、AD转换和数据处理，可以直接与数字接口计算机或数字伺服控制器进行数据通讯。实验结果表明：数字化单杆控制系统的采样精度可以达到10bit,误差仅为0.098%,而且能够远距离传输；

基本满足实现单杆控制数字化、小型化、集成化、模块化、稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求。关键词：单杆控制系统；单片机；数字化；无线通讯；CAN总线通讯

中图分类号：TP273文献标识码：Adoi:10.3788/OPE2844

Designofdigitalhandlecontrolsystem

CHENJian?.2,3*,GAOHui-bin1,GUOJin,CHENHe-xin3

(1.ChangchunInstituteofOptics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China;

2.UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China;

3.CollegeofCommunicationEngineering,JilinUniversity,Changchun130012,China)

*Correspondingauthor,E-mail:chenjian4500@163.com

Abstract:Adigitalhandlecontrolsystemwasestablishedtoovercomethevoltageattenuationandpooraccuracycomefromthehandlecontrolequipmentfarfromtheservosysteminaspecialenviron-ment.Firstly,thedesignschemeofthesystemhardwarewasintroducedandthedesigntheoryofthemaincircuitwasdescribedparticularly.Then,thesystemsoftwareanditsworkingmodeweregiven.Finally,threekindsofcommunicationmodeswerediscussed.ThedigitalhandlecontrolsystemcansimulateADsampling,ADtransformanddataprocessingforvoltagevaluesbyahandlelevelandcancompletedatacommunicationwithadigitalcomputerandadigitalservocontrollerbyaRS422serialdirectly.Experimentalresultsindicatethatthesampling