基于旋转变压器反馈的运动控制器

基于旋转变压器反馈的运动控制器；1防科4大学机电1程自动化学院。湖好氏沙41073龙佑喜。庞新良长沙力鼎科技开限公司湖南长沙描撕秦彦。陈军绍了+基于旋转变压器反馈的运动控制器。它以502为核心器件。特别适合在野外等恶劣环境下实现高精度控制。

当前的技术发展有种重要趋势，即采用开放式体系结构。开放式体系结构具有以下特点，结构模块化标准化。机电体化系统采取多层次模块化，各层次之间具有标准的协议，各模块之间具有标准的接12构建系统的快违性和柔性化随着科技深人类社会的每个角落。人们对机电体化系统的要求15益专业化个忡化。因而机电体化系统的种类和品种越来越多。基于系统结构模块化标准化，以及以电子替代机械以软件替代硬件的柔性化，可以快速构建新的系统，满足人们的需求。③开发维修升级简单低成本。

山于以，51为代衣的高速高性能微处理器的出现和，0机的广泛应用及廉价化，开放式控制系统的发展趋势处以15芯作运动控制处，器。以，机作为主处理平台，形成，运动控制器的模式。这样将，0机的信息处理能力和开放式的特点与运动控制器的运动控制能力有机地结合在起，具有信息处理能力强开放程度高运动控制能力强迎用性好等特点。采用运动控制器的开放式控制系统正成为机屯体化设备控制系统上流在航空航天雷达火控系统及工业动化领域中，经常需要对被控对象的角位移进行测量并加以控制。测角元件常采用旋转变压器自整角机光电码盘等。随着计算机技术的飞速发展，由计算机组成的数字控制系统将逐步取代传统的模拟控制系统。在设计数字控制系统或对原有的系统进行改造中，就需要将广泛采的旋转变压器1整馆机的度模拟童信号转换成计算机可以识别的数字量信号。旋转变压器具有抗，扰能力强。动谢生好拉制精度高特点，特别适合在野外等环境恶劣的场合。因此，笔者在移动载体卫星通信电视接收系统项目中，选用了江苏自动化研允所卞。产的7系列旋变数字转换模块，设计出了符合15人总线标准的双通道平台的方位角与俯仰角旋转变压器数字接口运动控制器，并成功地用在了该设备数字控制系统中。

1系统结构旋转变压器反馈的运动控制器采用；总线接口，1为系统结构框。运动控制器主要由4大模块构成13运动伺跟控制模块。处邢模块双迪道旋转变压器数宇转换器及0转换放人模块，1.运动伺服控制模块15实小是改进的哈佛结构的微处理器肘，采用精简指令集，5，诵兴俣仍诓0河正5以上，可实现各种实，性要求较高的算法。历1具有以下几个特点①改进的哈佛总线结构②多处理单元；1流水线结构0硬件乘法器，盍32，24，是公司1997年推出的用于控制电机的08芯片，以该公司方向为机电本化技术。开放式运动控制技术。数控技术庞新良177.女。究生。主要吁究方向为锖密工程与计算机控制，199420150.46了，36蚶，血触趾化观说，彖翻藤祜摞器的23力矩电机伺服系统零位开关行程开关，总线间仅为5黾极性信号输出。17244输出号经运算放大器放大为双极性10电压信号。控制直流力矩伺服电机。

2於运动伺服控制软件设计分，3数据交换运动轨迹发生器伺服抒制算法。炖内部1序结构0为内核，指令周期为5，具有丰富的适合于伺服电机控制的先进外围设备，特别适合于设计运动控制器。

12，处理模块1介技术是导体公司首先提的先进技米用户能对自己设计的目标系统或印刷电路板上的逻辑器件进，反复编1！。，系统采6构成1柬的外围接口电路，这种结构最大的特点是简化08与外部设备的接口，并且利用13在系统可编程的特点，使得该接口具有很大的灵活性。主要实现以下功能0提供1道旋转变1器数转换器1402②电机控制信号输出处理。提供，人，的片选信TFS.

1.3双通道旋转变压器数字转换器旋转变压器厂，字转换模块的作用处将旋钤变压器输出的被测州的正佘弦成比例的电压模拟货信号转换成进制数字角度量信息。双通道旋转变压器数字转换器可以采用0公司提供的人02344系列，但价格昂也以采用江苏肉动化研允所的14父纪302系列产品，价格低，性价比高。

14又兑七02系列双通道14位跟踪型旋转变压器数字转换器。特别适合体积小屯啁轻费用低的应用场合。转换器采用32脚封装，每块包含两路独立的采用阶伺服回路的转换器。每路输入可以是旋转变压器自整角机信号。并且竹抄立的参考信号输入端。

输出信号为电平的14位并行自然进制码，数据读，不中断转换过程1.41人转换放大模块2.L数据交换数据交换是通过13入总线进行通信，采用命令中断方式。实观机对运动控制器的参数设置命令控制及状态监测，2.2运动轨迹发生器简单地说运动控制就是实现预定运动轨迹，并对以电机服动的执厅机构进有效的拧礼常的轨迹规划模式有梯型曲线模式速度模式及直接输出模式。

小的应场合可以选择不同的控制校式。

崔少辉。单片机在振动信号处理中的应用自动化仪，1997，王俊省。微计算机检测技术及应用1.北京电子工业出版社，梯形曲线模式用于位置控制，是种平滑的位置控制模式。在该模式下运动控制器在两个目标位置点之间实现速度的加减速运动，由于该模式下的速度曲线般是个梯形，故取名为梯形曲线模式。3是典型的梯形曲线模式下的速度曲线，该轴的运动速度经历3个阶段。在1阶段，轴以设定的力口速度从当前速度加速到所设定的目标速度；在阶段轴运动速度到达目标速度，轴保持目标速度匀速运动；在政，当前轴按设定的加速度减速到零值，此时正好到达目标位置。在某些情况下，轴可能在未达到设定速度时就要减速。这样就没有第区的彡速运动阶段。，在梯形曲线模式下，可以随时改变位置速度和加速度。使，度曲线变成阁4曲线形式。

于速度拧制。在速度模式运动控制1标参数为速度。

运动控制器柠制电机按照指令，度运动。当指令速度变化，柠制器按照所设置的加速度加减速到新的速度。

在某些情况下。系统工要开环控制。因此运动控制器还提供直接输出模式即开环方式。在直接输出模制电压输出，反馈信号虽然可以得到，但不参与控制。

及旋转变压器送入的位置反馈信号，通过，10调节器实现对控制对象的闭环控制。采用，10+速度前馈控制可以进步改进控制效果。式1是数字，山+速度前馈的数学达式。

前馈系数⑴为调宵器的输山为调节器的输入即偏羌号为调节器的速度输怂仍佝服拧制器采用6的结构。

2.4旋转变压器信号处理旋转变压器为绝对式测量，因此需要进行过零位处理。处理方法是把输出的14位并行进制数据连接到1朽，数据总线的高14位，8把戍入的绝对数据变换为相对值，并累加至32位位移寄存器，从而可以得到32位位移范围。

03汇编程序如下3结束语旋转变压器反馈的运动控制器实现了如下主术指标，+1014位模拟电压电机控制，14位旋转变压器反馈，可编程插补周期，预置为20，可编程事件中断，中断号可跳线选择，内置计时器，具有2232倍插补周期的可编程定时中断能力，10伺服控制；可编程梯形曲线速度跟踪和直接输出等轨迹控制方式；32位运算精度。

2.3朽0伺服控制算法山控制是应用最为普遍的控制方法，10伺服控制器接收运动轨迹发牛器的理想位置和速度参数以读入旋转变压器信号变为相对数据移位至低14位累加至32位位移寄存器保存，供下次使用CAN数据电文格式包括5个组成部分，而130 783将这些内容分为个部分。几体地说，96841与3017831内容相同，定义了数据通过总线按位串行传送，数据通信标准与，宿协议致，并提供错误处理，保证安全传送。130 783标准的其余部分与0巩9684235部分对应。它定义了实现拖拉机农机具相结合所必要96842与13078324定义符合CAN协议的网络物理层和网络层。诸如通信线接头。传送速度及号特征，系统采用分布式总线结构。用户终端通过总线发出消息，所有其他用户根据各自的识别码检测总线，获取有用的消息与总线实现信息交换，它采用了1总线标准定义的数据报文格式，包括位编码的识别器和甜的数据。1了这报文结构，由用户设置的位识别器的谩高3位定义了访问总线的优先级别总线倍息划分为8种优选级。

头中的4个分别用于60人强电电源和25人电子电路电源；5个用4传输3.总线信息交换速本为125最大。传输距离4，1总线可挂接的最大用户数为16个，农业的网络管理层虚拟终端信息应用以和电源管理及任务控制，系统初始化任务乜括明动态地址和冲突处理等系统管理功能。根据位识别器的高3位确定优先级，根据4个农几识别位和3个安装位置识别位进行机器系统的结构识别；系统最多16个挂接用户0初始化过程中，每个用户动态地获取向所有用户播发的地址；基本消息作为第优先级也向所有用户广播为允许户间穴接通信，目标信息定义为第3优先级；其他优先级用于中央输入输出单元及任务管理。0爪96843还规定，服务程序的用户定义。

管脚160六接地管脚225入接地管脚360电湄管脚425六供电子电路管脚5网络控制信号管脚601用户终端控制管脚70侑号地管脚80信号传输电平管脚90倌号传输低电平上接第34页运动控制器采用历，与6相结合的方案，具有以下特点，提供包括几十个控制函数的函数库，功能强，极大地减少了新系统研发的软件和硬件工作量，缩短研发周期，降低成本