基于自由擺的平板控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(doc畢業(yè)設(shè)計(jì)論文)-展示頁(yè)
2025-07-06 20:50本頁(yè)面
【正文】 全不能工作。這樣我就可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。相比直流電機(jī)的工作方式，步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單而且工作穩(wěn)定，但無(wú)法精確控制電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，即無(wú)法讓平板精確定位。綜合比較以上兩個(gè)方案，本系統(tǒng)選擇方案二。 方案二、利用精確電位器與自由擺頂端相連，利用角度和電阻值的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)單片機(jī)采集精確電位器兩端電壓的變化，來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。角度傳感器往一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，計(jì)數(shù)增加，轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí)，計(jì)數(shù)減少。綜合比較以上兩個(gè)方案，本系統(tǒng)選擇方案二。優(yōu)點(diǎn)是控制精度高,且算法簡(jiǎn)單明了。 算法的選擇 方案一、采用模糊控制算法, 模糊控制有許多良好的特性,它不需要事先知道對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,具有系統(tǒng)響應(yīng)快、超調(diào)小、過(guò)渡過(guò)程時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但編程復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理量大。對(duì)于實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的功能綽綽有余。利用51單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，使用比較方便，缺點(diǎn)是接口少，使用時(shí)需擴(kuò)展，外圍電路比較多，運(yùn)算處理速度不高，功耗高。本系統(tǒng)能夠很精確地實(shí)現(xiàn)平板的水平控制，是一個(gè)很好的自由擺平板控制方案。采用精確電位器來(lái)感應(yīng)擺角的變化這一設(shè)計(jì)思路也更加簡(jiǎn)易、準(zhǔn)確，是本系統(tǒng)的亮點(diǎn)?；谧杂蓴[的平板控制系統(tǒng)（B題）摘 要 本平板控制系統(tǒng)是基于PIC16F877A單片機(jī)為主控芯片，將精確電位器與自由擺頂端相連，利用角度和電阻值的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)單片機(jī)采集精確電位器兩端電壓的變化，轉(zhuǎn)換為角度數(shù)在LCD液晶屏上顯示，再經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后得出步進(jìn)電機(jī)所需要的脈沖數(shù)，來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng),單片機(jī)對(duì)采集到的電壓進(jìn)行PID控制算法,再通過(guò)改變PWM的占空比達(dá)到精確控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。本自由擺的平板控制系統(tǒng)的靜態(tài)誤差≤5176。當(dāng)自由擺擺動(dòng)角度與電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度差別過(guò)大時(shí)，能夠自動(dòng)調(diào)整至穩(wěn)定。關(guān)鍵字 PIC16F877A PID控制算法 精確電位器 步進(jìn)電機(jī)目 錄1系統(tǒng)方案的比較與選擇 3 控制器的選擇 3 算法的選擇 3 傳感器的選擇 3 機(jī)械系統(tǒng)的選擇 32系統(tǒng)理論分析與計(jì)算 4 系統(tǒng)總原理框圖 4 5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體思路 5 分析運(yùn)算過(guò)程 53電路與程序設(shè)計(jì) 6 6 PIC16F877A最小系統(tǒng)的組成 6 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的組成 8 8 8 94測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果 10 10 測(cè)試條件與儀器 11 測(cè)試結(jié)果及分析 11(數(shù)據(jù)) 11 11 測(cè)試基本要求（發(fā)揮） 12 測(cè)試原理圖（發(fā)揮） 12 測(cè)試結(jié)論及分析（發(fā)揮） 125結(jié)束語(yǔ) 13附錄1：電路原理圖 14附錄1：源程序 14附錄2：參考文獻(xiàn) 171系統(tǒng)方案的比較與選擇 控制器的選擇方案一、采用最簡(jiǎn)單的51單片機(jī)采集電壓數(shù)據(jù)。方案二、利用PIC16F877A單片機(jī)對(duì)電壓數(shù)據(jù)等進(jìn)行處理，處理能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快、超低功耗、片內(nèi)資源豐富、方便高效的開(kāi)發(fā)環(huán)境。綜合比較以上兩個(gè)方案，本系統(tǒng)選擇方案二。方案二、采用PID算法，按比例、積分、微分的函數(shù)關(guān)系,進(jìn)行運(yùn)算,將其運(yùn)算結(jié)果用以輸出控制。對(duì)于本系統(tǒng)的控制已足夠精確，節(jié)約了單片機(jī)的資源和運(yùn)算時(shí)間。 方案一、利用角度傳感器測(cè)量自由擺的角度，
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