微位移步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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圖5 系統(tǒng)控制程序流程圖
4系統(tǒng)調(diào)試分析
4.1 PWM脈沖調(diào)制分析
圖6為DSP輸出的脈沖波形和其相對(duì)應(yīng)的參數(shù)，通過修改參數(shù)值可以實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖頻率的改變，并且可以通過DSP的點(diǎn)對(duì)輸出控制電機(jī)的運(yùn)行。通過調(diào)試分析能夠很好地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模掷m(xù)地改變電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
圖6 PWM脈沖調(diào)試
4.2控制精度調(diào)試
本系統(tǒng)采用電機(jī)推動(dòng)絲桿移動(dòng)裝置。絲桿采用的是滾珠絲杠，其為一種將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn)品。
本系統(tǒng)選用的電機(jī)的最小步進(jìn)角為1.8°故控制精度調(diào)試實(shí)際就是絲桿精度的調(diào)試，本系統(tǒng)選用的絲桿的額定扭矩為4N.m，最小角位移對(duì)應(yīng)線位移為10μm.
系統(tǒng)總體調(diào)試：
現(xiàn)階段系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果為通過按鍵和程序控制能夠很容易地實(shí)現(xiàn)電機(jī)的運(yùn)行，能夠通過計(jì)算得出電機(jī)的運(yùn)行角速度并送液晶屏顯示當(dāng)前過程量。連接好絲桿的電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)傳感器的推動(dòng)。通過上位機(jī)對(duì)傳感器信號(hào)強(qiáng)度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，系統(tǒng)能夠基本滿足設(shè)計(jì)目的，即系統(tǒng)能自動(dòng)并有效地進(jìn)行最佳信號(hào)點(diǎn)的檢測，達(dá)到對(duì)物塊的精確定位。
5小結(jié)
本系統(tǒng)從實(shí)際工程背景出發(fā)，旨在為實(shí)驗(yàn)室某項(xiàng)目提供技術(shù)支持。通過對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試能夠從理論上實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目的，達(dá)到控制要求。通過硬件選型、軟件設(shè)計(jì)、控制方案研究和實(shí)際調(diào)試分析，系統(tǒng)能夠達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目的。然而本系統(tǒng)還存在一些問題有待解決，因本系統(tǒng)是配合項(xiàng)目其他模塊而設(shè)計(jì)的，而其他模塊尚在調(diào)試階段，測試數(shù)據(jù)不精確，故電機(jī)系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)模塊還有待提高，將在后續(xù)項(xiàng)目進(jìn)程中進(jìn)一步研究。本系統(tǒng)當(dāng)前研究成果能夠適用于對(duì)控制精度要求不高的場合，因系統(tǒng)的控制方法比較簡單、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔，有一定的應(yīng)用價(jià)值。
評(píng)論