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基于单片机的伺服电机运动控制器系统软件的开发与研究
资料介绍
随着数字技术的发展,各种运动控制器的出现为机器人、数控机床等系统中的运动控制提供了很大方便,而在数控系统中对系统性能影响最大的是伺服控制器系统,但当前市场存在的各种控制器系统价格比较昂贵,因此开发一种价格便宜,通用性,开放性及实时性较高的运动控制器的软硬件系统对中小型数控系统的发展具有重要意义。DSP是新型数字型号处理器,具有运行速度快内存空间大的优点,容易满足伺服系统的要求,但一般开发、生产成本高,开发周期长。而单片机是最典型、最普及的嵌入式系统。它是将CPU、RAM、ROM、I/O接口以及中断系统等集成于同一块硅片的器件。由于它体积小、功能强、可靠性好、价格低廉、功耗小、指令简单、易于开发,同时由于嵌入式C语言的推广普及,因而备受用户的欢迎。单片机作为一种成熟的控制芯片,适合作为轴数不多的伺服控制系统的芯片。本论文开发了一套运动控制器的软件系统。该系统的硬件结构是基于单片机而开发,其功能集12位DAC转换、定时中断、脉冲接收、倍频辨向、计数零点检测及使能报警及输入输出等于一体。该系统的软件部分由上位机(PC机)和下位机(单片机)两部分组成,它们通过串行口相连,上位机软件主要完成用户接口功能,包括用户程序编辑、用户程序管理、状态显示等。下位机软件主要完成电机的伺服运动控制功能,包括伺服程序、用户程序的译码程序、电机运行及故障处理程序。同时设计了PID控制器,编写了PID控制程序,在线调整了PID参数。实验结果表明,整套软件系统简单可靠,系统达到设计要求,可满足一定精度的伺服电动机位置控制要求。
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