基于dsp的直流電機調(diào)速系統(tǒng)設計與實現(xiàn)(已修改)
2024-11-28 15:33 本頁面
【正文】 基于 DSP的直流電機調(diào)速系統(tǒng)設計與實現(xiàn) 1 課程設計報告 一、設計要求 利用 ICETEKF2812EDU實驗箱完成直流電機調(diào)速系統(tǒng)分析與設計。 基本要求： 1．給出 直流電機調(diào)速原理分析 ；可設定電機的轉(zhuǎn)動方向，轉(zhuǎn)速； 2．可實時測量電機的實際轉(zhuǎn)速，并在 LED數(shù)碼管上顯示出來； 3．可對電機進行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，使其轉(zhuǎn)速趨近于設定值； 4．完成硬件原理圖，繪制 PCB 板，撰寫課程設計說明書。 二、設計方案（要求給出詳細的設計思路及其必要的論證） 目前，直流電機調(diào)速系統(tǒng)有很多種方案， 有基于 DSP 直流電機調(diào)速系統(tǒng)、 ARM 直流電機調(diào)速系統(tǒng)和單片機直流電機調(diào)速系統(tǒng)。本實驗是基于 DSP 直流電機調(diào)速系統(tǒng)，從三方面來進行方案的選擇與比較，首先是測速方案的選擇，其次是 pwm 波的產(chǎn)生及測速方法的選擇。直流電機轉(zhuǎn)速的方法很多，主要分為計數(shù)式、模擬式、同步式三大類。這三種根據(jù)類型不同的工作原理又可分為不同的類型，其中，計數(shù)式可以分為機械式、光電式、電磁式。光電式目前是一種比較常用的計數(shù)式轉(zhuǎn)速測量儀，此種方法離不開重要的部件光電編碼器。本文主要介紹是三種測速方案的選擇： 1. 測速裝置的優(yōu)缺點及選擇 （ 1） 光電編碼器測 速方案 電機的位置檢測在電機控制中是十分重要的，特別是需要根據(jù)精確轉(zhuǎn)子位置控制電機運動狀態(tài)的應用場合，如位置伺服系統(tǒng)。電機控制系統(tǒng)中的位置檢測通常有：微電機解算元件，光電元件，磁敏元件，電磁感應元件等。這些位置檢測傳感器或者與電機的非負載端同軸連接，或者直接安裝在電機的特定的部位。其中光電元件的測量精度較高，能夠準確的反應電機的轉(zhuǎn)子的機械位置，從而間接的反映出與電機連接的機械負載的準確的機械位置，從而達到精確控制電機位置的目的。在本文中我將介紹高精度的光電編碼器的內(nèi)部結(jié)構、工作原理與位置檢測的方法。 一、光 電編碼器的介紹： 光電編碼器是通過讀取光電編碼盤上的圖案或編碼信息來表示與光電編碼器相連的電機轉(zhuǎn)子的位置信息的。根據(jù)光電編碼器的工作原理可以將光電編碼器分為絕對式光電編碼器與增量式光電編碼器，下面我就這兩種光電編碼器的結(jié)構與工作原理做介紹 。 （一）、絕對式光電編碼器 2 絕對式光電編碼器如圖所示，他是通過讀取編碼盤上的二進制的編碼信息來表示絕對位置信息的 。 編碼盤是按照一定的編碼形式制成的圓盤。用 “0”來表示 。涂黑的部分是不透光的，用 “1”來表示。通常將組成編碼的圈稱為碼道，每個碼道表示二進制數(shù)的一位， 其中最外側(cè)的是最低位，最里側(cè)的是最高位。如果編碼盤有 4 個碼道，則由里向外的碼道分別表示為二進制的 2 221 和 20， 4 位二進制可形成 16 個二進制數(shù)，因此就將圓盤劃分 16 個扇區(qū)，每個扇區(qū)對應一個 4 位二進制數(shù)，如 0000、 000 … 、 1111。 按照碼盤上形成的碼道配置相應的光電傳感器，包括光源、透鏡、碼盤、光敏二極管和驅(qū)動電子線路。當碼盤轉(zhuǎn)到一定的角度時，扇區(qū)中透光的碼道對應的光敏二極管導通，輸出低電平 “0”，遮光的碼道對應的光敏二極管不導通，輸出高電平 “1”，這樣形成與編碼方式一致的高、低電平輸出，從 而獲得扇區(qū)的位置腳。 （二）、增量式光電編碼器 增量式光電編碼器是碼盤隨位置的變化輸出一系列的脈沖信號，然后根據(jù)位置變化的方向用計數(shù)器對脈沖進行加 /減計數(shù)，以此達到位置檢測的目的。它是由光源、透鏡、主光柵碼盤、鑒向盤、光敏元件和電子線路組成。 增量式光電編碼器輸出兩路相位相差 90o 的脈沖信號 A 和 B，當電機正轉(zhuǎn)時，脈沖信號 A 的相位超前脈沖信號 B 的相位 90o，此時邏輯電路處理后可形成高電平的方向信號 Dir。當電機反轉(zhuǎn)時，脈沖信號 A 的相位滯后脈沖信號 B 的相位 90o，此時邏輯電路處理后的方向信號 Dir為低電平。 因此根據(jù)超前與滯后的關系可以確定電機的轉(zhuǎn)向。其轉(zhuǎn)速辯相的原理如圖所示 3 總的來說， 光電 編碼器的優(yōu)點是 的脈沖寬度穩(wěn)定，精度高， 日后提高精度可以改變，僅僅 換個高精度的即可 ， 缺點是安裝不方便 ， 由于軟連接的原因，很容易松動，可靠性差 ， 容易損壞 光電編碼器適合用于精密設備。 （ 2） 霍爾傳感器測速方案 霍爾傳感器測速原理霍爾傳感 器測速原理霍爾傳感器測速原理 霍爾傳感器是利用霍爾效應與集成電路技術結(jié)合而制成的一種磁敏傳感器，它能感知一切與磁信息有關的物理量。霍爾效應，它是德國物理學家霍爾于 1879 年研究載流導體在磁場中受力的性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)的，因此得名。 霍爾效應： 在金屬或半導體薄片的兩端通過控制電流 I,并在薄片的垂直方向施加磁感應強度為應強度為磁場那么 ,在垂直于電流和磁場方
試題試卷相關推薦
鄂ICP備17016276號-1