[發(fā)明專利]單片機(jī)控制的非標(biāo)準(zhǔn)交流伺服電機(jī)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310400755.6
• 申請(qǐng)日: 2013-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN104426450A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅芳
• 主分類號(hào): H02P23/00
• 分類號(hào): H02P23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種單片機(jī)控制的非標(biāo)準(zhǔn)交流伺服電機(jī)。

背景技術(shù)

伺服電機(jī)屬于控制電機(jī)，它分為直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)兩種。由于交流伺服電機(jī)具有體積小，重量輕，大轉(zhuǎn)矩輸出，低慣量和良好的控制性能等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)和自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件，將控制電信號(hào)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)。由于伺服電機(jī)的定位精度相當(dāng)高，現(xiàn)代位置控制系統(tǒng)已越來越多地采用以交流伺服電機(jī)為主要部件的位置控制系統(tǒng)。這里的設(shè)計(jì)也正是通過控制繼電器的閉合、斷開，而達(dá)到控制脈寬大小的目的，通過閉環(huán)控制非標(biāo)準(zhǔn)交流伺服電機(jī)的滑動(dòng)磁塊的位移，利用磁場(chǎng)變化達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。

交流伺服電機(jī)為三相交流電機(jī)；驅(qū)動(dòng)器控制U／V／W三相電形成電磁場(chǎng)；轉(zhuǎn)子在此磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電機(jī)由接近傳感器將轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給驅(qū)動(dòng)器；驅(qū)動(dòng)器根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。

交流伺服電機(jī)的位移控制直接決定了控制的性能，現(xiàn)有技術(shù)中交流伺服電機(jī)利用人工經(jīng)驗(yàn)手動(dòng)控制，調(diào)節(jié)速度慢，誤差率高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)調(diào)節(jié)速度慢，誤差率高的技術(shù)缺陷，本發(fā)明公開了一種單片機(jī)控制的非標(biāo)準(zhǔn)交流伺服電機(jī)。

單片機(jī)控制的非標(biāo)準(zhǔn)交流伺服電機(jī)，包括電機(jī)，還包括單片機(jī)，與單片機(jī)連接的光電耦合器和轉(zhuǎn)速傳感器、與光電耦合器連接的繼電器、還包括與單片機(jī)連接的顯示設(shè)備和輸入設(shè)備，所述轉(zhuǎn)速傳感器與電機(jī)連接。

優(yōu)選的，所述單片機(jī)為STC89C52。

優(yōu)選的，所述顯示設(shè)備為L(zhǎng)ED顯示器。

優(yōu)選的，還包括連接在單片機(jī)上的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括光耦耦合器和與光耦耦合器控制連接的功率晶體管，所述功率晶體管用于為電機(jī)轉(zhuǎn)速控制提供驅(qū)動(dòng)電流。

采用本發(fā)明所述的單片機(jī)控制的非標(biāo)準(zhǔn)交流伺服電機(jī),?對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)非標(biāo)準(zhǔn)交流伺服電機(jī)進(jìn)行控制，有效利用單片機(jī)內(nèi)部資源以及詳細(xì)了解相應(yīng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行特性，在生產(chǎn)調(diào)速電機(jī)的配套裝置實(shí)際應(yīng)用中，降低了系統(tǒng)的成本，提高了系統(tǒng)的性能。

附圖說明

圖1示出本發(fā)明一種具體實(shí)施方式的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

單片機(jī)控制的非標(biāo)準(zhǔn)交流伺服電機(jī)，其特征在于，包括單片機(jī)，與單片機(jī)連接的光電耦合器和轉(zhuǎn)速傳感器、與光電耦合器連接的繼電器、還包括與單片機(jī)連接的顯示設(shè)備和輸入設(shè)備。

如圖1所示，通過按鍵輸入電機(jī)所需的轉(zhuǎn)速值并與轉(zhuǎn)速傳感器反饋回來的電機(jī)轉(zhuǎn)速相比較，采用PID算法，經(jīng)單片機(jī)處理后，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的脈沖信號(hào)，再經(jīng)光電耦合器調(diào)節(jié)繼電器的開度，通過調(diào)節(jié)繼電器的脈沖寬度，達(dá)到脈寬的調(diào)制，從而控制伺服電機(jī)上的磁塊正負(fù)位移，使電機(jī)達(dá)到給定的轉(zhuǎn)速值，同時(shí)單片機(jī)接受固定在伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)速傳感器隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的反饋脈沖信號(hào)，并在LED實(shí)時(shí)顯示電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。STC89C52RC的P0．0，P0．1，P0．2端口分別作為各個(gè)按鍵的輸入口，通過STC89C52定時(shí)器T0的定時(shí)中斷控制脈沖發(fā)送頻率，進(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，單片機(jī)就中斷1次。通過檢測(cè)兩次中斷的時(shí)間間隔，即通過定時(shí)器的計(jì)數(shù)，就可以算出電機(jī)轉(zhuǎn)速。

由于單片機(jī)屬于TTL電路(邏輯1和0的電平分別為2．4?V和0．4?V，其I／O口輸出的開關(guān)量控制信號(hào)電平無法直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所以在P2．6口控制升速信號(hào)輸出端需加入驅(qū)動(dòng)電路；同理該驅(qū)動(dòng)電路也應(yīng)用于P2．7口的降速輸出端。系統(tǒng)采用光耦耦合器和晶體管作驅(qū)動(dòng)，由光電耦合器輸出通道傳入控制電機(jī)，所以具有很強(qiáng)的抑制噪聲干擾能力，起隔離作用，可防止強(qiáng)電磁干擾；晶體管主要起功率放大作用。?

采用本發(fā)明所述的單片機(jī)控制的非標(biāo)準(zhǔn)交流伺服電機(jī),?對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)非標(biāo)準(zhǔn)交流伺服電機(jī)進(jìn)行控制，有效利用單片機(jī)內(nèi)部資源以及詳細(xì)了解相應(yīng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行特性，在生產(chǎn)調(diào)速電機(jī)的配套裝置實(shí)際應(yīng)用中，降低了系統(tǒng)的成本，提高了系統(tǒng)的性能。

前文所述的為本發(fā)明的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的優(yōu)選實(shí)施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實(shí)施方式為前提，各個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式都可以任意疊加組合使用，所述實(shí)施例以及實(shí)施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述發(fā)明人的發(fā)明驗(yàn)證過程，并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍仍然以其權(quán)利要求書為準(zhǔn)，凡是運(yùn)用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。