当前位置：资讯 > 电动机与运动控制 > 正文

直流电机位置伺服系统设计

发布时间：2009-06-11 作者：宋洋,叶秀芬

摘要：以机械臂的驱动电机为研究对象,采用廉价的旋转电位器作为位置传感器,设计了基于单片机的直流电机位置闭环控制系统。首先,研究了直流电机的位置控制原理和实现方法,并提出了适用于该系统的力矩控制方式。然后,从设计指标出发,计算了电机的负载,选择了执行电机,并设计了系统的硬件电路和相应的控制程序。最后,重点对系统调试过程中出现的非线性问题进行了研究,针对机械产生的非线性问题提出了改进方案和补偿的方法,并应用到了系统实际设计中。成功实现了直流电动机在空载、负载这两种不同状态下的位置控制。

　　0　引言
　　伺服系统是自动控制系统中的一类www.cechina.cn,随着微电子技术和计算机技术的飞速发展,它的应用几乎遍及社会的各个领域www.cechina.cn,如:机械手臂、雷达天线自动瞄准,电气机车自动调速,磁盘驱动系统等。该文以机械臂的位置伺服系统为研究对象,一般机械臂用直流电机进行驱动控制工程网版权所有,旋转变压器作为位置检测件。由于旋转变压器价格高且还需专用的电源控制工程网版权所有,该文采用较廉价的旋转电位器作为位置传感器设计了一机械臂位置控制系统。
　　1　系统总体设计
　　111　位置控制原理
　　直流电动机的机械特性方程如式(1)所示。根据式(1)可绘制出直流电机在不同电枢电压下的机械特性曲线CONTROL ENGINEERING China版权所有,如图1所示。