CN106647425A - 一种快速位置伺服系统 - Google Patents
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Abstract
一种快速位置伺服系统属于电学领域，具体的是涉及一种快速位置伺服系统的改进。本发明提供一种精度高、抗干扰能力强且可靠性强的一种快速位置伺服系统。一种快速位置伺服系统，包括计算机、单片机系统、高低角伺服电机、水平角伺服电机、D/A转换器、高低脚光电编码器、键盘/显示控制模块、水平角光电编码器，其特征在于：计算机通过串行口连接单片机系统的控制端口，单片机控制系统的输出端口连接高低角伺服电机和水平角伺服电机，高低角光电编码器和水平角光电编码器连接单片机控制系统的输入端口，键盘/显示控制模块连接单片机系统的控制端口。
Description
技术领域
本发明属于电学领域，具体的是涉及一种快速位置伺服系统的改进。
背景技术
由于位置伺服系统一般是以足够的位置控制精度、位置跟踪精度和足够快的跟踪速度作为它的主要控制目标,系统运行时要求能以一定的精度随时跟踪指令的变化。所以对于这种快速位置伺服系统,要求整个系统各部分良好的配合。但是现有的快速位置伺服系统在精度、抗干扰能力及可靠性方面都需加强。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种精度高、抗干扰能力强且可靠性强的一种快速位置伺服系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种快速位置伺服系统，包括计算机、单片机系统、高低角伺服电机、水平角伺服电机、D/A转换器、高低脚光电编码器、键盘/显示控制模块、水平角光电编码器，其特征在于：计算机通过串行口连接单片机系统的控制端口，单片机控制系统的输出端口连接高低角伺服电机和水平角伺服电机，高低角光电编码器和水平角光电编码器连接单片机控制系统的输入端口，键盘/显示控制模块连接单片机系统的控制端口。
作为一种优选方案，所述的单片机系统为8032单片机系统。
作为另一种优选方案，所述的单片机系统通过D/A转换器连接高低角伺服电机。
本发明的有益效果。
本发明运用带有滞环的继电反馈来确定PI中的参数,实现了对Smith系统的改进。为了更好地对PI参数进行控制又引入了PI参数模糊自校正机构,根据专家控制经验的模糊自调整规则,对PI主控制器的初始整定参数进行恰当的校正,用智能控制与传统方法相结合获得了常规控制难以达到的效果和鲁棒性能。
附图说明
图1是本发明原理框图。
具体实施方式
如图1所示，一种快速位置伺服系统，包括计算机、单片机系统、高低角伺服电机、水平角伺服电机、D/A转换器、高低脚光电编码器、键盘/显示控制模块、水平角光电编码器，其特征在于：计算机通过串行口连接单片机系统的控制端口，单片机控制系统的输出端口连接高低角伺服电机和水平角伺服电机，高低角光电编码器和水平角光电编码器连接单片机控制系统的输入端口，键盘/显示控制模块连接单片机系统的控制端口。
作为一种优选方案，所述的单片机系统为8032单片机系统。
作为另一种优选方案，所述的单片机系统通过D/A转换器连接高低角伺服电机。
由于设计的角度伺服系统的负载比较大,而且相对于工业控制要求而言系统精度和快速性要求高,所以经过分析选用混合闭环控制结构。所谓混合闭环的控制结构,就是系统内同时存在半闭环和闭环,半闭环起到控制作用,而全闭环只用于稳态误差补偿,两者相结合可获得较高的位置控制精度和跟踪速度。整个系统包括:MJX40-14型绝对式光电轴角编码器、90LCX-3直流伺服电机、12A8型PWM直流伺服电机驱动器、单片机控制系统。单片机控制系统由通用接口芯片8155、键盘显示芯片Intel8279、D/A转换芯片TCL5618和单片机80C32组成。
系统的工作原理:系统的任务是使光电轴角编码器测得的炮架转动角度θ2与给出的指令θ1相等。当θ1≠θ2时,θ1-θ2的偏差信号在单片机里进行处理,放大后输入到PWM直流伺服电机驱动器,由PWM驱动器驱动直流伺服电机,伺服电机带动减速器,驱动炮架向着减少偏差的方向移动,直到θ1=θ2,电机停止转动,达到目标。同时,炮架要准确地跟踪目标,必须减少在跟踪过程中可能出现的速度变化(如风速等原因引起的),因为直流伺服电机本身带有测速机端,可以把速度反馈信号进行负反馈输入到PWM伺服电机驱动器,这样使转动机械的转速变化很小,起着稳速作用。
光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。根据控制精度要求,选择了中科院长春光机所生产的MJX40-14型绝对式光电轴角编码器,此编码器是15位输出,精度为0.66′,小于1′;它的转动范围从0°～360°,满足转动要求,且绝对式编码器的特点是当系统重启后,仍可准确地读出先前位置的代码,并准确地找到零位代码,符合系统开机时就显示当前位置的角度值这一要求;编码器为光机电一体化产品,可直接测量炮架的角度,并变成数字量数据输出;编码器数据处理时间t≤0.5ms,满足采样定时为1ms的要求;编码器的工作电源:+12V0.6A,可以用单片机电路直接驱动,并且它有体积小、重量轻、输出稳定、耐恶劣环境等特点,所以此编码器总体符合设计要求。实际连接是将光电编码器的15位数据线连到单片机的8155接口,然后用单片机编程输出定时连续的正脉冲触发信号,使数据传到单片机里进行处理。
Claims (3)
1.一种快速位置伺服系统，包括计算机、单片机系统、高低角伺服电机、水平角伺服电机、D/A转换器、高低脚光电编码器、键盘/显示控制模块、水平角光电编码器，其特征在于：计算机通过串行口连接单片机系统的控制端口，单片机控制系统的输出端口连接高低角伺服电机和水平角伺服电机，高低角光电编码器和水平角光电编码器连接单片机控制系统的输入端口，键盘/显示控制模块连接单片机系统的控制端口。
2.根据权利要求1所述一种快速位置伺服系统，其特征在于：所述的单片机系统为8032单片机系统。
3.根据权利要求1所述一种快速位置伺服系统，其特征在于：所述的单片机系统通过D/A转换器连接高低角伺服电机。
Priority Applications (1)
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| CN201510735511.2A CN106647425A (zh) | 2015-11-03 | 2015-11-03 | 一种快速位置伺服系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201510735511.2A CN106647425A (zh) | 2015-11-03 | 2015-11-03 | 一种快速位置伺服系统 |
Publications (1)
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| CN106647425A true CN106647425A (zh) | 2017-05-10 |
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Family Applications (1)
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| CN201510735511.2A Pending CN106647425A (zh) | 2015-11-03 | 2015-11-03 | 一种快速位置伺服系统 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN106647425A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113325785A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-31 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于数据存储的位置重复控制方法 |
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2015
- 2015-11-03 CN CN201510735511.2A patent/CN106647425A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113325785A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-08-31 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于数据存储的位置重复控制方法 |
| CN113325785B (zh) * | 2021-06-11 | 2022-08-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于数据存储的位置重复控制方法 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |