悬挂运动控制系统

《悬挂运动控制系统》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、第31卷第7期四川兵工学报2010年1蜀【自动化技术】悬挂运动控制系统李小松，马利业(太原科技大学，太原030024)摘要：分析了悬挂运动控制系统的工作原理和实现方法，并设计了相应的控制系统。该系统由STC89C58单片机控制，通过液晶屏和键盘与操作人交互，通过键盘输入坐标位置，并实时显示坐标信息，并通过L298驱动步进电机对悬挂物体进行开环运动控制。系统最大特点在于其软件设计使用层次化、模块化设计方法和控制算法，因此得以简化和快速开发。关键词-步进电机；STC89C58单片机；人机交互；算法中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：100

2、6—0707(2010)07—0089—04运动控制是自动化技术的重要组成部分，是机器人等高技术领域的技术基础，已取得了广泛的工程应用。运动2模块设计及工作原理卜控制集成了电子技术、电机拖动、计算机控制技术等内容。通过悬挂运动控制的实现可以很好的了解和掌握运动控2．1电机及电机驱动模块制的原理及方法。本文介绍的悬挂运动控制系统主要实本设计的重点在于利用单片机对电机的驱动和控制，现的功能是：通过手动设置参数控制电机，使悬挂物体定以达到根据电机的动作而使悬挂物体在设定范围内、设定点运动、圆周运动和循迹运动等，并能在运动的过程中实时间内作设定运动，所

3、以电机以及电机驱动的选择直接影时显示坐标。响控制系统的性能。基于此，系统采用两相四线步进电机对悬挂物体的控制。与传统的电机相比，两相四线步进电1系统硬件设计机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电悬挂控制系统以单片机STC89C58为悬挂运动控制核机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电心，电路包括：电源转换，单片机最小系统，键盘接口，显示机只有周期性的误差而无累积误差等特点，在速度、位置器接口，电机驱动电路，传感器电路。电路设计简单易懂，等控制领域用步进电机来控制变的非常的

4、简单。单片机直接驱动键盘和显示器，键盘设定、液晶显示运动电机驱动模块采用L298驱动芯片以及297芯片，L298终点坐标或圆心坐标；单片机输出控制脉冲，通过驱动电驱动芯片是性能优越的小型直流电机驱动芯片之一。它路驱动两相四线步进电机，通过程序精确计算，实现了对可被用来驱动两个直流电机或者是一个步进电机。在4—重物的精确控制，可做自行设定运动，设定圆心的圆周运46V的电压下，可以提供2A的驱动电流。L298还有过热动。控制物体按设定的任意轨迹运动。系统的整体硬件自动关断功能，并有反馈电流检测功能，符合电机驱动的框图如图1所示。需要，专用程序实现。

5、电机驱动原理图如图2所示。2．2液晶显示和键盘输入电路液晶显示电路采用内部含有国标一级、二级简体中文字库的128×64点阵图形液晶显示模块，它具有4位／8位并行、2线或3线串行多种接口方式，其显示分辨率为128x64，内置8192个16×16点汉字，可以显示8×4行16×16点阵汉字和128个16×8点ASCII字符集。并且，还有低电压低功耗等优点。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面，由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略

6、低于相同点阵的图形液晶模块。图1系统的整体米收稿日期：2010—04—08作者简介：李小松(1978一)，男，硕士，主要从事控制理论与控制工程研究。四川兵工学报V图2电机驱动电路键盘输入电路我们采用的是4×4矩阵键盘电路。12864的控制原理图和键盘输入电路如图3和图4所示。．=201'lN图312864控制电路S1S2S3S4-_■Il_l-_—I_____■I__-I_—-_I·1W．PUlWPB—JvSW．PB—S5S6S7_—■。I———‘__■I_。——’—’厂sww．Pw—P—P一’JS9一S10’S11_—■-_I●l__。I_■

7、l__—rw．P一一w．P一’w—P一’f--S13Sl4Sl5-I■I__。I_—I__。-——一—1_w．P厂w—P一’w．p一I图4键盘输入电路李小松，等：悬挂运动控制系统91表1为12864的控制说明表，此表详细的记录了12864的控制方式。表112864的控制说明就变成画Ⅳ边形、画直线的问题了，只要设定好Ⅳ的值，即3算法设计可利用圆的半径与0确定坐标位置，就可以绕开烦琐的象限问题，直接利用画线的简易算法来实现画圆。由于在3．1悬挂物体运动至指定坐标点算法直线的简易算法的处理过程中，默认直线的起点为坐标原这种运动的算法较简单，在运动区域

8、内，只要计算出点，所以在多边形逼近中，每画一条线段，都要坐标平移，两条吊线在设定坐标点和原点的长度差，就能控制两台步把起点l和y1放到原点，再调用直线