本文關(guān)鍵詞：基于光柵尺與PIC單片機(jī)的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 直線電機(jī) 光柵尺 PIC16F882 數(shù)字PID算法

【摘要】：在現(xiàn)代控制工業(yè)中,直線電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)成為控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。直線電機(jī)的特點(diǎn)是,它可以把電能直接轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能,在此過(guò)程中是不需要其它的中間轉(zhuǎn)換裝置。因此直線電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)中的發(fā)展前景非常廣泛。本文根據(jù)光柵尺的測(cè)量原理,設(shè)計(jì)了基于PIC16F882直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),其中包括:脈沖的發(fā)送和接收電路、直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路以及光柵尺的測(cè)量電路等。在本系統(tǒng)中,采用閉環(huán)的控制方法,利用光柵尺的精確測(cè)量原理,將其作為系統(tǒng)的反饋裝置,對(duì)直線電機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行精確的檢測(cè),并通過(guò)RS-232串口向上位機(jī)發(fā)送實(shí)時(shí)的檢測(cè)數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)直線電機(jī)控制系統(tǒng)的精確測(cè)量和控制。把數(shù)字PID算法的原理應(yīng)用在控制系統(tǒng)中,對(duì)偏差量進(jìn)行處理,使控制系統(tǒng)的測(cè)試精度相對(duì)較高,速度調(diào)節(jié)相對(duì)較快,運(yùn)行效果相對(duì)較穩(wěn)定,從而可以達(dá)到一種比較理想的精確控制。該控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,可靠安全,操作簡(jiǎn)單,能夠完成數(shù)據(jù)的精確測(cè)試,容易實(shí)現(xiàn)。最后,本設(shè)計(jì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)原型的測(cè)試,把直線電機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移,速度和時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,說(shuō)明控制效果相對(duì)較好,可以實(shí)際操作運(yùn)用,具有一定的實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：直線電機(jī) 光柵尺 PIC16F882 數(shù)字PID算法
【學(xué)位授予單位】：西北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM359.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 引言8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及應(yīng)用9-10
• 1.3 本文研究的目的和意義10-11
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容11-13
• 第2章 光柵尺與直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)13-16
• 2.1 光柵尺與直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)14
• 2.2 光柵尺與直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)14-15
• 2.3 本章小結(jié)15-16
• 第3章 硬件電路設(shè)計(jì)16-29
• 3.1 PIC16F882的簡(jiǎn)介16-17
• 3.2 穩(wěn)壓電源電路17-18
• 3.3 串口通信模塊電路18-19
• 3.4 光柵尺控制電路19-24
• 3.4.1 光柵尺的結(jié)構(gòu)19-21
• 3.4.2 光柵尺的測(cè)量原理21-24
• 3.4.3 位置檢測(cè)模塊24
• 3.5 直線電機(jī)控制電路24-28
• 3.5.1 直流直線電機(jī)簡(jiǎn)介24-26
• 3.5.2 直線電機(jī)的工作原理和驅(qū)動(dòng)方式26-27
• 3.5.3 直線電機(jī)控制電路27-28
• 3.6 本章小結(jié)28-29
• 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)29-35
• 4.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)29-30
• 4.2 中斷子程序30-33
• 4.2.1 位移檢測(cè)中斷子程序31
• 4.2.2 速度控制中斷子程序31-33
• 4.3 串口通信子程序33-34
• 4.4 本章小結(jié)34-35
• 第5章 直線電機(jī)控制算法研究35-43
• 5.1 PID算法簡(jiǎn)介35-36
• 5.2 數(shù)字PID控制原理36-39
• 5.2.1 位置式PID控制算法36-37
• 5.2.2 增量式PID控制算法37-39
• 5.3 數(shù)字PID參數(shù)整定方法39-40
• 5.4 數(shù)字PID算法在直線電機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用40-42
• 5.5 本章小結(jié)42-43
• 第6章 系統(tǒng)測(cè)試與分析43-47
• 6.1 硬件測(cè)試43
• 6.2 軟件測(cè)試43-44
• 6.3 整體測(cè)試44-46
• 6.4 本章小結(jié)46-47
• 第7章 總結(jié)與展望47-48
• 7.1 總結(jié)47
• 7.2 展望47-48
• 參考文獻(xiàn)48-50
• 附錄A 硬件部分設(shè)計(jì)原理圖50-51
• 致謝51

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