单片机驱动的伺服控制系统设计与实现

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1、四川大学本科毕业论文基于MSP430单片机的两轴控制系统基于MSP430的电机伺服系统自动化系学生杨静指导老师舒朝君[摘要]开环数控系统能够同时满足当代制造业的发展对于基于信息和灵活模型的需求以及适应激烈竞争的制造业变化。此外，由于运动控制在数控系统中所扮演的非常重要的角色，开环数控系统肯定会提升新一轮的运动控制器将成为一种必然趋势。主要探讨如何使用单片机MSP430作为控制工具对步进电机伺服系统进行设计。我们主要采用差分控制方法对步进电机的空间位置进行设置和驱动，使得步进电机能够在接收到一定数目PWM波之后转动一个固定的

2、角度，从而让位置电机的运行达到相应的精度。同时，使用定时器让单片机输出一个可调频的PWM波，从而让转速电机以相应的角速度转动。最终让伺服系统在人类控制命令下达到很好的平面位置控制和转速可调的功能。根据实验最终结果，转速电机可得到的转速分别是0.5转/秒,1转/秒,1.65转/秒,2.5转/秒以及5转/秒.而对于位置电机能够在30cm*30cm平面上可达到的81个固定点位控制，以及可接受中断并停止在指令发出瞬间的任意位置。[主题词]开环数控系统；运动控制；步进电机；伺服电机；单片机；TheServoMotorSystemBa

3、sedontheSinglechipmicro-controllerMSP430AutomationStudent：YangJingAdviser:SHUChao-jun[Abstract]TheOpen-loopNumericalControlsystemcansatisfytherequirementoftheinformationandflexiblemoduleinmodernfabricationindustrydevelopingprocess,andadapttotheseverecompetitionint

4、heindustryaswell.Inaddition,duetotheveryrolemotion-controlplayedintheNCsystem,openloopNCsystemwilldefinitelybecomean四川大学本科毕业论文基于MSP430单片机的两轴控制系统inevitabletendencyinthenewgenerationofmotioncontroller.Wemainlyadoptsstructureddesignthoughtonhowtodesignaservomotorsyst

5、emcontrolledbysingle-chipmicro-processorMsp430.WhichisimportantforthereceivertoreachanaccuratedisplacementafteracquiringacertainnumberofPWM.Finally,theservomotorsystemcanfunctionwellinthelocationcontrolandthespeedcontrol.Accordingtotheexperiment,thespeedmotorcanre

6、achspeedat0.5rad/s,1rad/s,1.65rad/s,2.5rad/sand5rad/srespectively.Thepositioningmotorcouldreach81fixedpositionintheplane,andcanacceptmotioninterruptionatanygiventime.[KeyWords]open-loopNCsystem;motioncontrol;stepmotor;singlechipmicro-controller,servomotor.随着我国科技日益

7、迅猛的发展，人类对制造技术提出了新的和更高的要求。作为制造业发展程度的重要指标的数控技术是一种采用计算机对机械加工过程中各种控制信息进行数字化运算处理，并通过高性能的驱动单元对机械制造构建进行自动化控制的高新技术。数控系统的技术水平作为衡量一个国家工业生产技术水平的重要标志之一，是随着电子技术、计算技术、自控技术及精密测量技术的迅速发展而发展起来的，利用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种技术。高档次的系统全都是依赖进口。世界当前最强大的厂商来自日本、德国、法国和西班牙。单片机系统在数控系统中的应用，单片机系统与

8、PC平台相比，具有成本低、体积小、功耗低的特点，单片机充分发挥了简化系统设计，提高系统集成度的优势，所以在中、低档数控系统中得到了较为广泛的应用。现在国内数控系统刚刚开始产业化，水平质量一般。数控功能部件是当前国内的一个薄弱环节。因而单片机在我国当前市场具有相当大的用武之地。1.2数控系统发展以及产生背