本文系统地论述了应用单片机开发步进电动机二维运动控制器的方法。该二维运动控制器的样品已经研制出来,经过实际运行测试,达到了设计要求,既能实现两轴独立运动控制,又能灵活方便地进行联动控制。由于控制软件对步进电动机采用了适当的自动调速方案,使得电机在运动过程中没有失步现象,运行平稳,定位精度高,重复定位性好。 本文所完成的主要工作有:(1)步进电动机驱动电路的研究。(2)系统控制方案设计。(3)硬件系统设计。单片机的选择、串行通信等电路设计。(4)软件系统设计。该控制器重点在于步进电动机的驱动电路硬件与控制软件的设计,以及上下位机串口通信的实现。本设计的控制环节由AT89S52单片机和环形分配器PMM8713构成,单片机采用RS-485标准的串口通信与上位机进行通信,利用PMM8713产生步进电动机运行和正反转的控制信号。驱动环节采用UC3842实现恒流驱动,给出特定的脉冲驱动信号,驱动功率管进行开通和关断,使步进电动机按照规定的轨迹和速度运行。软件部分由上位机软件和下位机软件共同组成。上位机软件用Visual Basic编制,界面友好,下位机软件用单片机汇编语言编制。上位机输入的指令经编译生成相应的目标代码并通过计算机串口发送到下位机中。下位机的功能:一是接收来自上位机的数据和命令;二是根据上位机发送的命令执行相应的动作;三是向上位机发送有关提示信息。 该控制系统在设计方面具有如下特点: 1.采用内部时钟方式产生步进电动机的驱动脉冲,而没有采用高速脉冲发生器等外部方式,用软件来实现,从而降低硬件成本。 2.硬件设计方面,尽可能地选择了标准化、模块化的电路,从而提高了设计的成功率和结构的灵活性。 3.尽可能选用了功能强、集成度高、通用性好、市场货源充足的电路或芯片。 控制器硬件结构简单,成本低廉,控制可靠,功能强大,使用方便,因而具有十分广阔的应用前景。
上传时间: 2013-05-16
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矢量控制一直是电机控制领域的热门话题。本文以异步电机为研究对象,以矢量控制的解耦思想为基础,采用自动控制的有关方法,对矢量控制进行了探讨,着重研究了矢量控制系统中控制器的设计。 @@ 本文对矢量控制和自动控制的相关理论进行了简单的介绍,包括矢量控制的原理、坐标变换、控制系统的性能指标等。按照矢量控制的解耦思想将耦合的交流电机模拟为解耦的直流电机进行控制,解耦后的交流电机可对转子磁链和转速进行独立控制。在设计磁链控制器和速度控制器时,通过使用自动控制的相关原理,使得转子磁链和电机转速达到了预期的性能要求。本文使用的设计方法是先在连续域下设计控制器,然后将其离散化为数字控制器,并对连续域下的控制器和离散域下的控制器进行了仿真和比较。电机转速是本文的一个重要参数,文中专门设计了转速实验,并对测量结果进行了误差分析。最后,对本文设计方法的不足之处进行了简单的说明,也给出了对应的改善方法。 @@ 仿真表明,本文设计的矢量控制系统达到了良好的控制效果。 @@关键字:矢量控制、磁链调节器、速度调节器
上传时间: 2013-06-17
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3D加速引擎是3D图形加速系统的重要组成部分,以往在软件平台上对3D引擎的研究,实现了复杂的渲染模型和渲染算法,但这些复杂算法与模型在FPGA上综合实现具有一定难度,针对FPGA的3D加速引擎设计及其平台实现需要进一步研究。 本文在研究3D加速引擎结构的基础上,实现了基于FPGA的图像处理平台,使用模块化的思想,利用IP核技术分析设计实现了3D加速管道及其他模块,并进行了仿真、验证、实现。 图像处理平台选用Virtex-Ⅳ FPGA为核心器件,并搭载了Hynix HY5DU573222F-25、AT91FR40162S、XCF32P VO48及其他组件。 为满足3D加速引擎的实现与验证,设计搭建的图像处理平台还实现了DDR-SDRAM控制器模块、VGA输出模块、总线控制器模块、命令解释模块、指令寄存器模块及控制寄存器模块。 3D加速引擎设计包含3D加速渲染管道、视角变换管道、基元读取、顶点FIFO、基元FIFO、写内存等模块。针对FPGA的特性,简化、设计、实现了光照管道、纹理管道、着色管道和Alpha融合管道。 最后使用Modelsim进行了仿真测试和图像处理平台上的验证,其结果表明3D加速引擎设计的大部分功能得到实现,结果令人满意。
上传时间: 2013-07-30
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开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor,SRM)具有结构简单、工作可靠、效率高和成本较低等优点,在很多领域都显示出强大的竞争力,但是位置传感器的存在不仅削弱了SRM结构简单的优势,而且降低了系统高速运行的可靠性,增加了成本,探索实用的无位置传感器检测转子位置的方案成为开关磁阻电机驱动系统(SwitchedReluctanceMotorDrive,SRD)研究的热点。SRM高度非线性的电磁特性决定了在精确的数学模型基础上实现无位置传感器控制十分困难,而人工神经网络的出现为解决这个问题提供了新的思路。径向基函数(RadialBasisFunction,RBF)神经网络是一种映射能力极强的前向型神经网络,具有收敛速度快、全局逼近能力强等优点。本文提出一种利用自适应RBF神经网络对SRM进行控制的新方法,所采用的RBF神经网络以电机绕组的相电流、磁链作为输入,转子位置作为输出,通过离线和在线相结合的方法对网络进行训练,建立SRM电流、磁链与转子位置之间的非线性映射,从而实现SRM的无位置传感器控制。 常规的PID控制以其结构简单、可靠性高、易于工程实现等优点至今仍被广泛采用。在系统模型参数变化不大的情况下,PID控制效果良好,但当被控对象具有高度非线性和不确定性时,仅靠PID调节效果不好。对于SRM,它的电磁关系高度非线性,固定参数的PID调节器无法得到很理想的控制性能指标。论文提出了一种基于RBF神经网络在线辨识的SRM单神经元PID自适应控制新方法。该方法针对开关磁阻电机的非线性,利用具有自学习和自适应能力的单神经元来构成开关磁阻电机的单神经元自适应控制器,不但结构简单,而且能适应环境变化,具有较强的鲁棒性。同时构造了一个RBF网络对系统进行在线辨识,建立其在线参考模型,由单神经元控制器完成控制器参数的自学习,从而实现控制器参数的在线调整,能取得更好的控制效果。 仿真及实验结果表明,自适应RBF神经网络能够实现电机的准确换相,从而实现了电机的无位置传感器控制;基于RBF神经网络在线辨识的单神经元自适应控制能够达到在线辨识在线控制的目的,控制精度高,动态特性好,具有较好的自适应性和鲁棒性。
上传时间: 2013-04-24
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在特定的工业测控应用中对处理器的功耗有严格的要求,类似X86处理器芯片系列由于继承了原有8086的构架,功耗很大,不能满足要求。当前应用广泛的ARM系列处理器有低功耗、高处理器能力的优点,非常适合于此类应用。由于ARM处理器并没有对PC/104总线有支持,所以本设计使用CPLD可编程逻辑完成ARM本地总线与PC/104总线的转换。文章完成了以下工作: 1.介绍了工业控制计算机的发展情况和当前使用广泛的PC/104计算机,描述了嵌入式系统的发展历史和软硬件组成,分析了X86与ARM处理器构架的特点与优缺点; 2.从PC/104总线规范出发,对基于ARM处理器的PC/104工业控制嵌入式工控机进行了总体设计,软硬件选型部分对当前流行的软硬件系统进行了详细地描写,硬件处理器选用SAMSUNG公司的S3C2410,软件系统采用嵌入式Linux操作系统; 3.对系统硬件各个部分实现细节进行了描写,包括最小系统、CAN网络、以太网络和PC/104总线控制器;其中着重对PC/104总线控制器的实现方案进行了讨论,分析了ARM本地总线时序和PC/104总线时序,最后使用VHDL语言实现了了总线控制器逻辑; 4.移植了嵌入式Linux操作系统,Linux操作系统移植分为配置、编译和下载运行调试三个步骤;基于Linux操作系统编写了PC/104总线驱动,驱动完成映射PC/104地址到系统虚拟地址和中断绑定;编写了基于PC/104的CAN总线驱动,分析了驱动初始化、中断处理流程、数据缓冲区管理和文件操作接口,描写了驱动的编译和下载过程;最后给出了应用程序接口; 5.根据机车工业控制领域的具体要求,开发了实际系统,给出了系统主要参数指标;对系统的运算性能进行了测试,测试表明定点运算能力与X86相当,符合设计要求:系统通过铁标高低温测试和射频干扰测试,并进行了为期3个月的装车试运行,试运行过程中系统工作正常,完全能够满足设计要求。
上传时间: 2013-07-10
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鉴于市场上常见的51系列8位单片机的售价比较低廉,我们的设计采用了P89V51RB2FN单片机作为主控制器,P89V51RB2FN 是一款80C51 微控制器,包含16kB Flash 和256 字节的数据RAM ,3 个16 位定时器/计数器,8 个中断源,4 个中断优先级,2 个DPTR 寄存器[19];主要负责系统的控制与协调工作。具体方案如下:首先,利用单片机检测各种模拟信号,通过接收键盘送来的命令,确认功能设置,实现数据装入和实时监控,其次,根据CPU发出的信号控制语音播报、显示等功能,用软件实现系统定时功能,节省了硬件成本的开销。这样的设计使安装和调试工作可以并行进行,极大地缩短了总体设计和制造的时间,综合考虑以上因素。
标签: 微波炉
上传时间: 2013-10-14
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内容提要: PIC系列微控制器系统扩展技术,PIC系列微控制器应用开发及常用工具有介绍, MPLAB集成开发环境IDE软件的介绍,PIC系列微控制器的应用实例! 《PIC系列单片机应用设计与实例》 pdf 窦振中 北京航空航天大学出版社 本书作为《PIC系列单片机原理和程序设计》的姊妹篇,介绍当前单片机世界中异军突起的美国Microchip公司的PIC系列单片机的应用设计技术和应用实例。内容相当丰富,包括并行的各种串行存储器、接口电路、人机对话通道、中断系统、IC总线串行通信等系统扩展技术,应用系统开发及其常用工具、集成开发环境MPLAB软件包和十分有实用价值的典型应用实例。应用实例有交流数字电压表、电力周波表、闪光报警器、移动式客房控制器、不间断电源UPS控制器、均匀分布随机数程序、4阶IIR数字滤波器程序、快速傅里叶变换程序、即热式电热水器模糊逻辑温控器、汉字热敏微型打印机等。书中给出了大部分应用实例的硬件电路、程序流程图以及汇编语言源程序。这些内容是作者近几年业部分开发工作的实践总结,有一些就是实际批量生产产品的提练和推广。 本书内容丰富而实用,语言逻辑性强,通俗流畅,易学易懂;适于广大从事单片机开发和应用的工程技术人员自学,也可作大学相关专业研究生、本科、专科、中专各种单片机应用、毕业设计的参考用书,以及培训班的教材。
上传时间: 2013-12-29
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首次介绍EPSON公司EOC88系列8位单片机的技术书籍。全书对近十种单片机的多功能接口、应用及其开发技术作了系统及详细地阐述:包括CPU及其指令、工作方式与存储器扩展,各类定时/计数器,声音发生器,LCD驱动控制器,串行口及红外收发控制器,触摸屏控制器,A/D、D/A转换器,SVD电路及其操作流程;在应用中介绍了交通管理IC卡读写器、电子门锁及高档股票机等;最后对EOC88系列单片机的开发工具与开发技术作了详细地描述。<br>本书可作为大专院校有关专业师生的教学参考,也是从事单片机应用与开发的广大工程技术人员必备的参考资料。 第一章EOC88系列单片机CPU结构及其指令系统 1.1单片机概述 1.2EOC88系列单片机CPU结构 1.2.1运算器与寄存器结构 1.2.2CPU工作方式单片机工作方式 1.3单片机的存储器结构 1.3.1程序存储器 1.3.2数据存储器 1.3.3存储器映象I/O寻址 1.4CPU操作及其时序 1.4.1时序发生器与总线控制 1.4.2单片机的操作时序 1.5总线方式及其扩展 1.5.1总线方式 1.5.2单片机总线扩展 1.5.3系统控制与总线控制 1.6单片机指令系统 1.6.1单片机寻址方式 1.6.2指令格式 1.6.3指令系统 第二章EOC88系列单征机制接口技术 2.1电源 2.2初始化复位 2.3接口电路及其操作 2.3.1系统控制器与总线控制 2.3.2振荡电路及其操作 2.3.3监测定时器 2.3.4输入口 2.3.5输出口 2.3.6I/O口 2.3.7串行口 2.3.8红外通讯接口 2.3.9时钟计时器 2.3.10秒表计时器 2.3.11可编程定时/计数器 2.3.12LCD驱动器与控制器 2.3.13声音发生器 2.3.14模拟比较器 2.3.15模拟比较器 2.3.16A/D转换器 2.3.17D/A转换器 2.3.18电源电压检测电路 2.3.19中断系统 第三章应用 3.1电子门锁 3.1.1电子门锁 3.1.2EOC88104单片机的控制信号 3.1.3程序流程 3.2手持式"交通卡"读写器 3.2.1结构 3.2.2操作流程与编程注意事项 3.3高档股票信息机 3.3.1性能 3.3.2EOC88系列单片机开发系统组成及开发过程 第四章系统组成概述 4.1系统组成概述 4.2主计算机位置 4.3硬件开发工具概述 4.3.1内电路仿真器 4.3.2外围电路板 4.3.3内电路仿真器操作软件在Windows上的安装 4.4软件开发工具 4.4.1EOC88系列"结构汇编器"软件包 4.4.2EOC88XXX开发工具软件包 4.5开发过程概述 4.6汇编语言源文件的编制 4.6.1EOC88系列单片机 4.6.2伪指令 4.6.3宏指令 4.6.4条件汇编 4.6.5输出表格控制 4.7各软件工具在开发过程中的使用 4.7.1结构预处理器 4.7.2交叉汇编器 4.7.3连接器 4.7.4连接命令参数文件的生成 4.7.5二进制/十六进制转换器 4.7.6符号信息生成器 4.7.7符号表文件生成器 4.7.8程序未使用区填充器 4.7.9功能选择生成器 4.7.10掩模数据检查器 4.7.11批处理文件 4.8仿真调试 4.8.1调试功能概述 4.8.2开发系统仿真调试命令 4.8.3开发系统仿真调试操作 4.8.4开发系统运行注意事项
上传时间: 2013-10-24
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摘要:介绍了智能语音、避障小车的一种制作方法,给出了控制系统的硬件和软件设计。控制系统的硬件电路部分主要包括控制器、传感器和电机控制电路。控制器采用16位SPCE061A单片机;避障小车的驱动采用直流电机驱动;使用特定人语音来控制小车动作,采用脉冲调制的传感器检侧障碍物;供电电源采用双电源供电。关健词:SPCEA61A单片机;智能避障;传感器;电动机
上传时间: 2014-12-27
上传用户:gundamwzc
数据处理与控制策略Data Processing & Control Strategy数字控制器的设计技术,数字滤波和数据处理,数控技术基础,数字PID控制算法常规控制方案,先进控制方案,计算机控制系统的设计是指在给定系统性能指标的条件下,设计出控制器的控制规律和相应的数字控制算法 大多数计算机控制系统是由处理数字信号的过程控制计算机和连续的被控过程组成的数字信号与连续信号并存的“混合系统” 数字控制器的分析和设计方法数字控制器的连续化设计技术数字控制器的离散化设计技术
上传时间: 2013-10-30
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