三自由度轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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2．1 MSP430主控電路
系統(tǒng)的核心控制采用TI公司的MSP430系列單片機(jī)MSP430F149，其主要特點(diǎn)是高度的功能集成，易于擴(kuò)展，內(nèi)部集成看門狗定時(shí)器、且自帶捕獲／比較寄存器的16位定時(shí)器Timer_A和Timer_B支持PWM輸出功能以及具有超低功耗等特點(diǎn)，片上集成60 KB的FLASH存儲(chǔ)器和2 KB的RAM同時(shí)提供256 B的信息FLASH，64腳方形扁平封裝。此單片機(jī)還可以串行在線編程，無需外部編程電壓。系統(tǒng)I／O口具體分配如下：P1口用于接收旋轉(zhuǎn)編碼器的反饋信號(hào)；P2口為中斷口；P4用于驅(qū)動(dòng)直流無刷電機(jī)的PWM信號(hào)輸出；P5口用于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的方波信號(hào)輸出；P6用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)輸出。
2．2 電源管理電路
整個(gè)系統(tǒng)包含3．3 V，5 V，12 V，24 V四個(gè)電壓環(huán)境。其中，3．3 V給單片機(jī)系統(tǒng)供電，5 V給旋轉(zhuǎn)編碼器供電，12 V直接由交直流變壓器引出給驅(qū)動(dòng)電路供電，24 V直接由交直流變壓器引出給電機(jī)供電。5 V由12 V通過HDW20-12S05電源模塊得到，如圖3所示。3．3 V由5 V通過AMS1117芯片得到，電路如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/172487.htm
2．3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器采用2605AD驅(qū)動(dòng)器。2605AD為一款等角度恒力距細(xì)分型驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)電壓DC 24～60 V，適配電流在5．0 A以下、外徑為57～86 mm的各種型號(hào)的二相混合式步進(jìn)電機(jī)。該驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部采用類似伺服控制原理的電路，此電路可以使電機(jī)低速運(yùn)行平穩(wěn)，幾乎沒有震動(dòng)和噪音，電機(jī)在高速時(shí)力矩大，定位精度最高可達(dá)25 600步／轉(zhuǎn)。
直流無刷電機(jī)采用控制驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器為閉環(huán)速度型控制器，采用IGBT和MOS功率器，利用直流無刷電機(jī)的霍爾信號(hào)進(jìn)行倍頻后進(jìn)行閉環(huán)速度控制，控制環(huán)節(jié)沒有PID速度調(diào)節(jié)器，系統(tǒng)控制穩(wěn)定可靠，尤其是在低速下總能達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩，速度控制范圍為150r／s～額定轉(zhuǎn)速。
評(píng)論