懸掛運動控制系統(tǒng)設計-展示頁
2025-07-16 14:11本頁面
【正文】 的探測及循跡算法在以畫筆為中心，半徑22毫米的圓周上安裝了8個反射式紅外對管作為軌跡探測傳感器，安裝方式如圖3所示。記ΔL=L2L1，ΔR=R2R1，設為左邊步進電機驅(qū)動的PPS，為右邊步進電機驅(qū)動的PPS，欲使兩點間的運動曲線為直線，則應滿足以下關系： （式1）而步進電機的轉(zhuǎn)動方向則由ΔL及ΔR的正負來確定。(x2,y2)，則可轉(zhuǎn)化為(L1,R1)224。此時，L為物體到左邊懸掛滑輪的距離，R為到右邊懸掛滑輪的距離。由于重力作用，在由過懸掛滑輪的直線分割的二維平面的下半平面內(nèi)，由XY坐標系的一對坐標(X,Y)能唯一確定物體到兩懸掛滑輪的距離。2．物體運動的處理辦法根據(jù)“以直代曲，以割代弧”的思想，所有曲線上的弧線上都可用其割線代替。采用四相八拍驅(qū)動方式，176。圖2 運行轉(zhuǎn)距－頻率特性可見，對步進電機的驅(qū)動信號存在一個必須避開的頻率――共振頻率f0。為了不產(chǎn)生累積誤差，必須保證步進電機的運行不失步。這一線性關系的存在，使得步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差。圖1 系統(tǒng)總體方框圖二、系統(tǒng)原理與分析1．步進電機特性步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。同時，為了擴展系統(tǒng)性能和方便操作，系統(tǒng)在使用44鍵盤的基礎上再添加一個PS/2鼠標，打算用來任意操作物體的移動。 4）輸入輸出模塊方案良好的人機交互界面使得設計更加人性化。使用傳感器組成陣列可以探測出軌跡的所有延伸方向，滿足循跡的要求。此方案循跡穩(wěn)定，但實現(xiàn)難度較大。因此，本系統(tǒng)使用了雙MCU的結構來開發(fā)系統(tǒng)軟件。方案二：使用雙MCU結構。單MCU結構可以有效利用單片機的硬件資源，在系統(tǒng)現(xiàn)有硬件的基礎上盡量實現(xiàn)系統(tǒng)更多的功能，這是每一個系統(tǒng)的設計者努力追求的目標。從系統(tǒng)穩(wěn)定性和功耗上考慮，本系統(tǒng)選擇了方案一?？梢杂脠鲂艽罱℉橋式驅(qū)動電路，簡單方便。因此是一種比較合適的選擇。 1）電機驅(qū)動方案方案一：使用專用電機驅(qū)動芯片。因此，決定使用步進電機控制的方案，整個系統(tǒng)的總體控制結構是開環(huán)的。同時，我們發(fā)現(xiàn)如果采用步進電機作為控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構的話，由于步進電機在不失步時不產(chǎn)生累計誤差的特性，可以使用開環(huán)的控制方式。就本賽題而言，如果使用閉環(huán)方式進行控制，系統(tǒng)必須得到物體位置的反饋信息。AbstractThis design bases on an embedded operating system, and uses two pieces of SCM to take real time control of a suspender’s movement in a planar plane. The system can move in any designed way with the cooperation of two stepmotors, and do a quick tracing movement because of a special arithmetic, which is based on an array of photoelectric sensors. The position’s precision of the movement can achieve a level of milli
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