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步进电动机协调运动控制的研究
资料介绍
近年来，随着装备制造业的发展及技术革新的应用，特别是计算机，微电子及微处理器技术的不断进步，在加工制造及产品控制的过程中多电机的协调控制越来越受到人们的重视。在机器人系统中广泛采用步进电动机进行多轴运动控制。本文研究通过C8051F单片机实现步进电机的协调控制问题。 论文首先对管道机器人模型运动特点进行分析，给出了控制要求。根据系统的控制要求确定了C8051F320单片机作为下位机控制器的核心处理器，利用它的高速输出功能，通过分配的不同引脚，产生频率可控的脉冲串来控制两台或多台步进电机的协调运动。在硬件电路上实现光电编码器与单片机的接口电路，可通过光电编码器，来检测电机的转速。上位机与下位单片机通过USB接口实现进行通信。C8051F320内嵌了与主机的USB接口，利用它提供的库函数文件，在上位机USB程序中将欲传送的数据以文件的形式发送给下位机，在下位机中以数据块的形式进行接收并存于片内RAM的临时存储区中，每个数据块最大为64Byte，当RAM中数据达到512Byte时，再将这些数据写入到一个FLAH页中。经过硬件设计及相应的上位机、下位机软件的编程，结合步进电机的实验，结果较好的实现了预期的控制效果。可以在上位机的软件中根据实际情况来给定不同的位移曲线，对它进行插值细划，转换成相应的控制数据。在下位机中可以利用这些数据，结合启动、停止及正反转按钮来并实现对电机的协调控制。
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