资源描述：
《基于单片机的交流伺服电机转速控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、电子测量技术第32卷第1期嵌入式技术ELECTRONICMEASUREMENTTECHNOLOGY2009年1月基于单片机的交流伺服电机转速控制系统设计张国斌尹岗(内蒙古工业大学信息工程学院呼和浩特010051)摘要:设计一种单片机控制下的交流伺服电机转速系统,详细介绍它的硬件组成原理及其软件实现过程,实现了对通用交流伺服电机的速度闭环控制。通过对实验结果的分析可以看出,本设计基本达到了系统对伺服电机转速控制的要求。这种方法可以广泛应用于电子机械、纺织机械、印刷机械等诸多行业中。关键词:单片机;
2、交流伺服电机;速度控制中图分类号:TP368.1文献标识码:ADesignofACservomotorspeedcontrolsystembasedonthesingle-chipmicrocomputerZhangGuobinYinGang(InformationEngineeringCollege,InnerMongoliaUniversityofTechnology,Hohhot010051)Abstract:ThispaperdesignsaspeedsystemofACservomot
3、orcontrolledbysingle-chipmicrocomputer.Detailsofitscomponentofhardwareandtheprocesstorealizeofsoftware.Realizeditsspeedclosed-loopcontrolofauniversalACservomotor.Throughtheanalysisontheexperimentalresults,wecansee,thedesignofthissystemreachedtherequi
4、rementstocontroltheservomotor.Thismethodcanbewidelyusedinelectronicmachinery,textilemachinery,printingmachineryandmanyotherindustries.Keywords:single-chipmicrocomputer;ACservomotor;speedcontrol0引言2系统硬件设计伺服电机属于一类控制电机,分为直流伺服电机和交系统硬件原理框图如图1所示。流伺服电机2种。交流
5、伺服电机克服了直流伺服电机存在的电刷、换向器等机械部件所带来的各种缺点,特别是交流伺服电机的过负荷特性和低惯性更体现出交流伺服系统的优越性。所以交流伺服系统在工厂自动化(FA)等各个领域得到了广泛的应用。本文介绍了一种基于单片机的交流伺服系统,实现了对交流伺服电机转速的闭环[1]控制。图1硬件原理框图1设计原理本设计选用美信公司生产的51系列单片机89C450交流伺服电机转轴上带有光电编码器。当电机转动作为主控制芯片,它是当前8051兼容微控制器中性能最时,光电编码器随着转动,能够产生a、b两路
6、脉冲信号,这高的。具有重新设计的处理器内核,在相同的晶振频率[4]两路信号相差90b相位角,由此可测出光电编码器转动方下,执行指令的速度是最初的8051微处理器的12倍。向与电机转速。如果a相脉冲比b相脉冲超前则电机正特别适用于工业控制与自动化、汽车测试设备、电机控制转,反之则电机反转。通过对这两路正交信号在一定时间等领域。内的计数,可以计算出电机当前的转速。然后对预定值与用Hewlett-Packard公司生产的带有数字接口的正交测量值进行比较,将差值通过D/A转换器转换成电压信号解码与可逆计
7、数专用芯片HCTL-2020对脉冲信号进行正输出给驱动器,从而实现对伺服电机的闭环控制。[2]交解码及计数。其接口电路框图如图2所示。#105#第32卷电子测量技术用单片机内部定时器T0定时Tc时间,定时时间到,单片机发逻辑信号给HCTL-2020,关锁存,单片机通过数据总线读取锁存器中数据m。本文选用2500线的增量式[3]60m60m编码器,则电机的转速为n==。P#Tc2500@4@Tc单片机根据所设定值与这个测量值进行比较,将误差值转换成数字量经D/A转换器变成模拟量送给驱动器,从而达到
8、控制电机转速的目的。由于驱动器需要+10V/-10V的电压输入范围,所以选用TexasInstruments公司生产的16位D/A转换器DAC7731作为本设计的转换元件。它提供一个+10V的内部参考电压,它的输出振幅可以设定在+10V/-10V、图2HCTL-2020正交译码接口电路框图+5V/-5V或+10V。特别适用于闭环伺服控制、电机[6]控制等领域。正交译码器将已通过滤波的信号译成计数信号,并将DAC7731的数字逻辑电压由VDD提供,它的范围是输入信号乘以一个4倍因子,这样可以使控制
