單片機(jī)課設(shè)__尋跡小車設(shè)計(jì)-文庫吧
2024-09-17 10:54 本頁面
【正文】 ......... 1 課程設(shè)計(jì)要求分析 .................................................................... 1 直流電機(jī)調(diào)速原理 .......................................................... 1 PWM 基本原理 ................................................................. 2 第二章 程序設(shè)計(jì) ................................................................................... 5 總結(jié) ..................................................................................................... 10 參考文獻(xiàn) .............................................................................................. 11 第一章 課程任務(wù)內(nèi)容與要求分析 1 第一章 課程任務(wù)內(nèi)容與要求分析 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)一臺自動循跡電動小車，要求：電動車能自動尋跡，按設(shè)定好的軌跡從區(qū)域 1前進(jìn)至區(qū)域 3，并在黑線末端停車，小車前進(jìn)路線圖如圖 11所示。在區(qū)域 1 和區(qū)域 3 內(nèi)，小車緩慢前進(jìn)，在區(qū)域 2 內(nèi)小車全速前進(jìn)。尋跡用小車前端左右兩個光電開關(guān)完成，通過調(diào)整 RW2 和 RW4 可以改變光電開關(guān)的靈敏度。 區(qū)域一 區(qū)域二 區(qū)域三 圖 11 課程設(shè)計(jì)要求分析 本項(xiàng)目為典型的電機(jī)控制。利用定時(shí)器 T0產(chǎn)生 PWM 波形， 用于速度調(diào)節(jié)。通過傳感器輸入信號，對電機(jī)進(jìn)行控制，改變小車的運(yùn)行狀態(tài)，使小車按照預(yù)定軌跡前進(jìn)。 電 機(jī)控制用 L293D 實(shí)現(xiàn)， L293D 是電機(jī)控制專用芯片，接口簡單如圖52所示。用 — 進(jìn)行控制。 — EN — IN — IN— IN — IN — EN4。 傳感器信號輸入分別為 —— S —— S2 直流電機(jī)調(diào)速原理 依據(jù)直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速公式： n=(UIR)/Kφ 其中 U 為電樞端電壓， I 為電樞電流， R 為電樞電路總電阻，φ 為磁通第一章 課程任務(wù)內(nèi)容與要求分析 2 量， K為電動機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)。 由公式可以看出，可以通過改變勵磁磁通量φ、電樞電路總電阻 R、電樞端電壓 U 三種方法來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。 （ 1）改變勵磁磁通量主要是針對勵磁式直流電機(jī)（定子上也為繞組，通電產(chǎn)生磁場，相當(dāng)于電磁鐵），改變勵磁電流進(jìn)而改勵磁磁通量，而我們用的直流電極是永磁式直流電機(jī)（定子為永久磁鐵），所以不能通過改變勵磁磁通量的方法改變速度。 （ 2）通過改變電樞電路的總電阻 R 來調(diào)速，由 n=(UIR)/Kφ可知，當(dāng) R 變大時(shí)， n 變小。 （ 3)通過改變電樞端電壓 U來調(diào)速，調(diào)節(jié)電樞端電壓可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，是應(yīng) 用范圍最為廣泛的調(diào)速方法。 PWM 基本原理 采樣控制理論中有一個重要結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。 PWM 控制技術(shù)就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ)，對半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通和關(guān)斷進(jìn)行控制，使輸出端得到一系列幅值相等而寬度不相等的脈沖，用這些脈沖來代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的規(guī)則對各脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，既可改變逆變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。通俗的說 PWM 是采用數(shù)字量對模擬量進(jìn)行合成的方法 。 由于電壓 UAB 的正、負(fù)變化，使電流波形存在兩種情況： 電動機(jī)負(fù)載較重（如 id1 ），這時(shí)平均負(fù)載電流大，在續(xù)流階段電流仍維持正方向，電機(jī)始終工作在第Ⅰ象限的電動狀態(tài)； 電動機(jī)負(fù)載較輕（如 id2 ），平均電流小，在續(xù)
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