基于旋轉(zhuǎn)變壓器反饋的運動控制器；1防科4大學(xué)機(jī)電1程自動化學(xué)院。湖好氏沙41073龍佑喜。龐新良長沙力鼎科技開限公司湖南長沙描撕秦彥。陳軍紹了+基于旋轉(zhuǎn)變壓器反饋的運動控制器。它以502為核心器件。特別適合在野外等惡劣環(huán)境下實現(xiàn)高精度控制。

　　當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展有種重要趨勢，即采用開放式體系結(jié)構(gòu)。開放式體系結(jié)構(gòu)具有以下特點，結(jié)構(gòu)模塊化標(biāo)準(zhǔn)化。機(jī)電體化系統(tǒng)采取多層次模塊化，各層次之間具有標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，各模塊之間具有標(biāo)準(zhǔn)的接12構(gòu)建系統(tǒng)的快違性和柔性化隨著科技深人類社會的每個角落。人們對機(jī)電體化系統(tǒng)的要求15益專業(yè)化個忡化。因而機(jī)電體化系統(tǒng)的種類和品種越來越多。基于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊化標(biāo)準(zhǔn)化，以及以電子替代機(jī)械以軟件替代硬件的柔性化，可以快速構(gòu)建新的系統(tǒng)，滿足人們的需求。③開發(fā)維修升級簡單低成本。

　　山于以，51為代衣的高速高性能微處理器的出現(xiàn)和，0機(jī)的廣泛應(yīng)用及廉價化，開放式控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢處以15芯作運動控制處，器。以，機(jī)作為主處理平臺，形成，運動控制器的模式。這樣將，0機(jī)的信息處理能力和開放式的特點與運動控制器的運動控制能力有機(jī)地結(jié)合在起，具有信息處理能力強(qiáng)開放程度高運動控制能力強(qiáng)迎用性好等特點。采用運動控制器的開放式控制系統(tǒng)正成為機(jī)屯體化設(shè)備控制系統(tǒng)上流在航空航天雷達(dá)火控系統(tǒng)及工業(yè)動化領(lǐng)域中，經(jīng)常需要對被控對象的角位移進(jìn)行測量并加以控制。測角元件常采用旋轉(zhuǎn)變壓器自整角機(jī)光電碼盤等。隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，由計算機(jī)組成的數(shù)字控制系統(tǒng)將逐步取代傳統(tǒng)的模擬控制系統(tǒng)。在設(shè)計數(shù)字控制系統(tǒng)或?qū)υ械南到y(tǒng)進(jìn)行改造中，就需要將廣泛采的旋轉(zhuǎn)變壓器1整館機(jī)的度模擬童信號轉(zhuǎn)換成計算機(jī)可以識別的數(shù)字量信號。旋轉(zhuǎn)變壓器具有抗，擾能力強(qiáng)。動謝生好拉制精度高特點，特別適合在野外等環(huán)境惡劣的場合。因此，筆者在移動載體衛(wèi)星通信電視接收系統(tǒng)項目中，選用了江蘇自動化研允所卞。產(chǎn)的7系列旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，設(shè)計出了符合15人總線標(biāo)準(zhǔn)的雙通道平臺的方位角與俯仰角旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)字接口運動控制器，并成功地用在了該設(shè)備數(shù)字控制系統(tǒng)中。

　　1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)變壓器反饋的運動控制器采用；總線接口，1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框。運動控制器主要由4大模塊構(gòu)成13運動伺跟控制模塊。處邢模塊雙迪道旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)宇轉(zhuǎn)換器及0轉(zhuǎn)換放人模塊，1.運動伺服控制模塊15實小是改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)的微處理器肘，采用精簡指令集，5，誦興俁仍誆0河正5以上，可實現(xiàn)各種實，性要求較高的算法。歷1具有以下幾個特點①改進(jìn)的哈佛總線結(jié)構(gòu)②多處理單元；1流水線結(jié)構(gòu)0硬件乘法器，盍32，24，是公司1997年推出的用于控制電機(jī)的08芯片，以該公司方向為機(jī)電本化技術(shù)。開放式運動控制技術(shù)。數(shù)控技術(shù)龐新良177.女。究生。主要吁究方向為錆密工程與計算機(jī)控制，199420150.46了，36蚶，血觸趾化觀說，彖翻藤祜摞器的23力矩電機(jī)伺服系統(tǒng)零位開關(guān)行程開關(guān)，總線間僅為5黽極性信號輸出。17244輸出號經(jīng)運算放大器放大為雙極性10電壓信號?？刂浦绷髁厮欧姍C(jī)。

　　2於運動伺服控制軟件設(shè)計分，3數(shù)據(jù)交換運動軌跡發(fā)生器伺服抒制算法。燉內(nèi)部1序結(jié)構(gòu)0為內(nèi)核，指令周期為5，具有豐富的適合于伺服電機(jī)控制的先進(jìn)外圍設(shè)備，特別適合于設(shè)計運動控制器。

　　12，處理模塊1介技術(shù)是導(dǎo)體公司首先提的先進(jìn)技米用戶能對自己設(shè)計的目標(biāo)系統(tǒng)或印刷電路板上的邏輯器件進(jìn)，反復(fù)編1！。，系統(tǒng)采6構(gòu)成1柬的外圍接口電路，這種結(jié)構(gòu)比較大的特點是簡化08與外部設(shè)備的接口，并且利用13在系統(tǒng)可編程的特點，使得該接口具有很大的靈活性。主要實現(xiàn)以下功能0提供1道旋轉(zhuǎn)變1器數(shù)轉(zhuǎn)換器1402②電機(jī)控制信號輸出處理。提供，人，的片選信TFS.

　　1.3雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)字轉(zhuǎn)換器旋轉(zhuǎn)變壓器廠，字轉(zhuǎn)換模塊的作用處將旋鈐變壓器輸出的被測州的正佘弦成比例的電壓模擬貨信號轉(zhuǎn)換成進(jìn)制數(shù)字角度量信息。雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以采用0公司提供的人02344系列，但價格昂也以采用江蘇肉動化研允所的14父紀(jì)302系列產(chǎn)品，價格低，性價比高。

　　14又兌七02系列雙通道14位跟蹤型旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)字轉(zhuǎn)換器。特別適合體積小屯啁輕費用低的應(yīng)用場合。轉(zhuǎn)換器采用32腳封裝，每塊包含兩路獨立的采用階伺服回路的轉(zhuǎn)換器。每路輸入可以是旋轉(zhuǎn)變壓器自整角機(jī)信號。并且竹抄立的參考信號輸入端。

　　輸出信號為電平的14位并行自然進(jìn)制碼，數(shù)據(jù)讀，不中斷轉(zhuǎn)換過程1.41人轉(zhuǎn)換放大模塊2.L數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換是通過13入總線進(jìn)行通信，采用命令中斷方式。實觀機(jī)對運動控制器的參數(shù)設(shè)置命令控制及狀態(tài)監(jiān)測，2.2運動軌跡發(fā)生器簡單地說運動控制就是實現(xiàn)預(yù)定運動軌跡，并對以電機(jī)服動的執(zhí)廳機(jī)構(gòu)進(jìn)有效的擰禮常的軌跡規(guī)劃模式有梯型曲線模式速度模式及直接輸出模式。

　　小的應(yīng)場合可以選擇不同的控制校式。

　　崔少輝。單片機(jī)在振動信號處理中的應(yīng)用自動化儀，1997，王俊省。微計算機(jī)檢測技術(shù)及應(yīng)用1.北京電子工業(yè)出版社，梯形曲線模式用于位置控制，是種平滑的位置控制模式。在該模式下運動控制器在兩個目標(biāo)位置點之間實現(xiàn)速度的加減速運動，由于該模式下的速度曲線般是個梯形，故取名為梯形曲線模式。3是典型的梯形曲線模式下的速度曲線，該軸的運動速度經(jīng)歷3個階段。在1階段，軸以設(shè)定的力口速度從當(dāng)前速度加速到所設(shè)定的目標(biāo)速度；在階段軸運動速度到達(dá)目標(biāo)速度，軸保持目標(biāo)速度勻速運動；在政，當(dāng)前軸按設(shè)定的加速度減速到零值，此時正好到達(dá)目標(biāo)位置。在某些情況下，軸可能在未達(dá)到設(shè)定速度時就要減速。這樣就沒有第區(qū)的彡速運動階段。，在梯形曲線模式下，可以隨時改變位置速度和加速度。使，度曲線變成閣4曲線形式。

　　于速度擰制。在速度模式運動控制1標(biāo)參數(shù)為速度。

　　運動控制器檸制電機(jī)按照指令，度運動。當(dāng)指令速度變化，檸制器按照所設(shè)置的加速度加減速到新的速度。

　　在某些情況下。系統(tǒng)工要開環(huán)控制。因此運動控制器還提供直接輸出模式即開環(huán)方式。在直接輸出模制電壓輸出，反饋信號雖然可以得到，但不參與控制。

　　及旋轉(zhuǎn)變壓器送入的位置反饋信號，通過，10調(diào)節(jié)器實現(xiàn)對控制對象的閉環(huán)控制。采用，10+速度前饋控制可以進(jìn)步改進(jìn)控制效果。式1是數(shù)字，山+速度前饋的數(shù)學(xué)達(dá)式。

　　前饋系數(shù)⑴為調(diào)宵器的輸山為調(diào)節(jié)器的輸入即偏羌號為調(diào)節(jié)器的速度輸慫仍佝服擰制器采用6的結(jié)構(gòu)。

　　2.4旋轉(zhuǎn)變壓器信號處理旋轉(zhuǎn)變壓器為絕對式測量，因此需要進(jìn)行過零位處理。處理方法是把輸出的14位并行進(jìn)制數(shù)據(jù)連接到1朽，數(shù)據(jù)總線的高14位，8把戍入的絕對數(shù)據(jù)變換為相對值，并累加至32位位移寄存器，從而可以得到32位位移范圍。

　　03匯編程序如下3結(jié)束語旋轉(zhuǎn)變壓器反饋的運動控制器實現(xiàn)了如下主要技術(shù)指標(biāo)，+1014位模擬電壓電機(jī)控制，14位旋轉(zhuǎn)變壓器反饋，可編程插補周期，預(yù)置為20，可編程事件中斷，中斷號可跳線選擇，內(nèi)置計時器，具有2232倍插補周期的可編程定時中斷能力，10伺服控制；可編程梯形曲線速度跟蹤和直接輸出等軌跡控制方式；32位運算精度。

　　2.3朽0伺服控制算法山控制是應(yīng)用比較為普遍的控制方法，10伺服控制器接收運動軌跡發(fā)牛器的理想位置和速度參數(shù)以讀入旋轉(zhuǎn)變壓器信號變?yōu)橄鄬?shù)據(jù)移位至低14位累加至32位位移寄存器保存，供下次使用CAN數(shù)據(jù)電文格式包括5個組成部分，而130 783將這些內(nèi)容分為個部分。幾體地說，96841與3017831內(nèi)容相同，定義了數(shù)據(jù)通過總線按位串行傳送，數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)與，宿協(xié)議致，并提供錯誤處理，保證安全傳送。130 783標(biāo)準(zhǔn)的其余部分與0鞏9684235部分對應(yīng)。它定義了實現(xiàn)拖拉機(jī)農(nóng)機(jī)具相結(jié)合所必要96842與13078324定義符合CAN協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)物理層和網(wǎng)絡(luò)層。諸如通信線接頭。傳送速度及號特征，系統(tǒng)采用分布式總線結(jié)構(gòu)。用戶終端通過總線發(fā)出消息，所有其他用戶根據(jù)各自的識別碼檢測總線，獲取有用的消息與總線實現(xiàn)信息交換，它采用了1總線標(biāo)準(zhǔn)定義的數(shù)據(jù)報文格式，包括位編碼的識別器和甜的數(shù)據(jù)。1了這報文結(jié)構(gòu)，由用戶設(shè)置的位識別器的謾高3位定義了訪問總線的優(yōu)先級別總線倍息劃分為8種優(yōu)選級。

　　頭中的4個分別用于60人強(qiáng)電電源和25人電子電路電源；5個用4傳輸3.總線信息交換速本為125比較大。傳輸距離4，1總線可掛接的比較大用戶數(shù)為16個，農(nóng)業(yè)的網(wǎng)絡(luò)管理層虛擬終端信息應(yīng)用以和電源管理及任務(wù)控制，系統(tǒng)初始化任務(wù)乜括明動態(tài)地址和沖突處理等系統(tǒng)管理功能。根據(jù)位識別器的高3位確定優(yōu)先級，根據(jù)4個農(nóng)幾識別位和3個安裝位置識別位進(jìn)行機(jī)器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)識別；系統(tǒng)比較多16個掛接用戶0初始化過程中，每個用戶動態(tài)地獲取向所有用戶播發(fā)的地址；基本消息作為第優(yōu)先級也向所有用戶廣播為允許戶間穴接通信，目標(biāo)信息定義為第3優(yōu)先級；其他優(yōu)先級用于中央輸入輸出單元及任務(wù)管理。0爪96843還規(guī)定，服務(wù)程序的用戶定義。

　　管腳160六接地管腳225入接地管腳360電湄管腳425六供電子電路管腳5網(wǎng)絡(luò)控制信號管腳601用戶終端控制管腳70侑號地管腳80信號傳輸電平管腳90倌號傳輸?shù)碗娖缴辖拥?4頁運動控制器采用歷，與6相結(jié)合的方案，具有以下特點，提供包括幾十個控制函數(shù)的函數(shù)庫，功能強(qiáng)，極大地減少了新系統(tǒng)研發(fā)的軟件和硬件工作量，縮短研發(fā)周期，降低成本。

　　衛(wèi)星通信電視接收系統(tǒng)項目成功使用了近2年。該運動控制器功能強(qiáng)控制精度高穩(wěn)定可靠，現(xiàn)己實現(xiàn)產(chǎn)品化，為快速研制適合野外等惡劣環(huán)境工作的新型設(shè)備提供了良好的基礎(chǔ)。

　　范大鵬，劉鋼，鄭子文付永紅。方興未艾的開放式運動控制技術(shù)4.組合機(jī)床與自動化技術(shù)，1999，912.

　　數(shù)控技術(shù)發(fā)展動向。華中理工大學(xué)數(shù)控研宄所，1998.

　　柬3仁。在系浼丁編以技術(shù)及其器1.；理用1叫安電子科技大學(xué)出版社1999.

　　阽小型通逝怙盼轉(zhuǎn)變器數(shù)7轉(zhuǎn)換1412列仲說叫江辦自動化研宄所。