智能纸张拉力试验机控制系统-hhq - 副本

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1、长春工业大学学士学位论文检测电路主要完成压.5DAC75123.接口工作模式采用三线制（SYNC，SCLK及DIN）串行接口，其串行写操作时序如图3.5DAC7512所示。写操作开始前，SYNC要置低，DIN的数据在串行时钟SCLK的下降沿依次移入16位寄存器。在串行时钟的第16个下降沿到来时，将最后一位移入寄存器，可实现对工作模式的设置及DAC7512内容的刷新，从而完成一个写周期的操作。此时，SYNC可保持低电平或置高，但在下一个写周期开始前，SYNC必须转为高电平并至少保持33ns，以便SYNC有时间产生下降沿来

2、启动下一个写周期。若SYNC在一个写周期内转为高电平，则本次写操作失败，寄存器强行复位。由于施密特缓冲器在SYNC高电平时的电流消耗大于低电平时的电流消耗，因此，在两次写操作之间，应把SYNC置低电平以降低功耗。DAC7512的片内移位寄存器宽度为16位，其中DB15、DB14是空闲位，DB13、DB12是工作模式选择位、DB11～DB0是数据位。器件内部带有上电复位电路。上电后，寄存器置0，所以DAC7512处于正常工作模式，模拟输出电压为0V。掉电模式下，不仅器件功耗要减小，而且缓冲放大器的输出级通过内部电阻网络接

3、到1ｋΩ、100ｋΩ或开路。而处于掉电模式时，所有的线性电路都断开，但寄存器内的数据不受影响。3.5执行机构的设计执行机构是本设计的核心所在，包括直流伺服电机和直流电机驱动器，下面主要介绍直流电机、直流电机驱动器的型号和原理，以及直流伺服驱动单元的工作原理。3．5．1直流伺服电机和直流电机驱动器的简介伺服电机有直流和交流两大类。直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛应用。本系统采用的是SEM伺服直流电机和LMD18200直流电动机驱动器。（1）SE

4、M直流伺服电机是一种性能优良的永久磁体伺服马达，输出扭矩0.5Nm-37Nm，对于高低压驱动器均适用，具有最优电流速度特性，所有MT马达按标准均配备高精度的测速发电机，最高转速：1400-5000RPM，型号MT20/30/40/52编码器可选。适用于输送机，给料器，包装设备，印刷设备等。（2）LMD18200直流电动机驱动器的功能及作用如下： LMD18200是美国国家半导体公司(NS)推出的专用于直流电动机驱动的H桥组件。同一芯片上集成有CMOS控制电路29长春工业大学学士学位论文和DMOS功率器件，利用它可以与主

5、处理器、电机和增量型编码器构成一个完整的运动控制系统。LMD18200广泛应用于打印机、机器人和各种自动化控制领域。本文介绍了LMD18200芯片的结构、原理及其典型应用。①主要性能：峰值输出电流高达6A，连续输出电流达3A，工作电压高达55V LowRDS(ON)typically0.3Wperswitch，TTL/CMOS兼容电平的输入，无“shoot-through”电流；具有温度报警和过热与短路保护功能芯片结温达145℃，结温达170℃时，芯片关断，具有良好的抗干扰性。②典型应用：驱动直流电机、步机电机、伺服机

6、构系统位置与转速、应用于机器人控制系统、 应用于数字控制系统、 应用于电脑打印机与绘图仪。③管脚说明和内部结构说明：LMD18200外形结构和内部电路框图如图所示。它有11个引脚,采用TO-220和双列直插式封装。电动机的数字控制是电动机控制的发展趋势，用单片机对电动机进行控制是实现电动机数字控制的最常用的手段。使用专门的电机控制芯片LMD18200可以减轻单片机负担，工作更可靠。④驱动器和直流伺服电机的连接电路：LMD18200与直流伺服电机的连接电路如图3.7所示：.29长春工业大学学士学位论文图3.7驱动器与直流

7、伺服电机的连接图3．5．2直流伺服驱动单元的工作原理直流PWM伺服驱动单元是利用大功率晶体管的开关特性来调制固定电压的直流电源，按一个固定的频率来接通和断开，并根据需要改变一个周期内“接通”与“断开”时间的长短，通过调节直流伺服电动机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。因此，这种装置又称为“开关驱动装置”。PWM控制原理示意图如图3.8所示，可控开关S以一定的时间间隔重复地接通和断开，当S接通时，供电电源U、通过开关S施加到电动机电枢两端，电源向电动机提供能量，电动机储能;当开关S断开时，

8、中断了供电电源U向电动机提供能量，但在开关S接通期间电枢电感所储存的能量此时通过续流二级管VD使电动机电流继续流通。[15]图3.8PWM控制原理示意图29长春工业大学学士学位论文在电动机电枢两端间得到的电压波形如上图右所示，电压平均值U}可用下式表示：Uav=ton/T*US=α*Us(3-4)式中ton—开关每周期接通的时间T