第6讲 运动的控制_速度与位置

二、步进电机的位置控制
1.硬件接线
5V
AT 89S52
P1.0 P1.1 P1.2
二、步进电机的位置控制
2.程序设计
入门程序：如何让步进电机动起来，150r/min
程序清单详见本讲附录
二、步进电机的位置控制
2.程序设计
运动要求：电机有手动和自动两种运动模式，在自动运行时，电机转2 圈后停止2秒，然后反转2圈回到起始位置，速度150r/min。程序清单 如下：
四、速度的控制 五、轨迹控制与插补
第六讲 运动的控制：速度与位置
本讲讨论如下内容：
一、机械设备中的常用驱动装置 二、步进电机的位置控制
三、伺服电机的位置控制
四、速度的控制 五、轨迹控制与插补
四、速瑞（惠丰）F2000系列
四、速度的控制
2.直流调速
北京和利时电机技术有限公 司（四通电机） BL2203C
三、伺服电机的位置控制
四、速度的控制 五、轨迹控制与插补
一、机械设备中的常用驱动装置
1.三相交流异步电动机
M 3~
11 KW
一、机械设备中的常用驱动装置
2.单相交流异步电动机
一、机械设备中的常用驱动装置
3.串励直流电动机（交/直两用电动机）
不可空载启动，通常高速场合使用（1500~15000r/min）
第六讲 运动的控制：速度与位置
本讲讨论如下内容：
一、机械设备中的常用驱动装置 二、步进电机的位置控制
三、伺服电机的位置控制
四、速度的控制 五、轨迹控制与插补
本讲结束，下讲再见！
程序清单详见本讲附录
二、步进电机的位置控制
3.思考与作业
查相关资料，了解步进电机的工作原理，理解“环分”的概念，设 计一微型步进电机的驱动电路，可使用芯片L297和L298（或者其它芯 片）以硬件环分的方式实现，也可使用芯片ULN2003（或者其它芯片） 以软件环分的方式实现。
第六讲 运动的控制：速度与位置
U2 U3
Tem
问题：1）如何组成直流伺服系统？ 2）电枢控制方式如何改成磁场控制方式？
三、伺服电机的位置控制
1.交流伺服系统vs直流伺服系统
异步交流伺服电机 交流伺服电机 同步交流伺服电机 永磁同步伺服电机 交流伺服系统的优点： 1）电机结构简单，运行可靠，价格便宜 ； 2）电力电子技术的发展，使其控制更简单可靠； 3）无刷直流伺服兼有交流伺服和直流伺服的优点； ：两相交流异步电机
三、伺服电机的位置控制
1.交流伺服系统vs直流伺服系统
直流伺服系统的优点： 1）良好的可控性； 2）良好的调速性； 3）调速范围宽，线性好； 4）机械特性好； n
U1>U2>U3 U1
一般用于功 率不大，要 求较高的运 动控制系统
直流伺服系统的缺点： 1）碳刷需要维护，换向时会产生火花； 2）需要直流电源，成本较高；
不同的电机和不同的驱动器接线可能是不同的，本例只针对四通 电机生产的两相混合式步进电机和对应的驱动器。若步进电机不同， 如三相电机，其与驱动器的接线要参考相应的硬件手册。不同的驱动 器，其与控制器的接口电路也可能不同，本例所使用的驱动器能够接 受TTL电平信号，若信号不是TTL电平，需要设计必要的接口电路。
机电系统的微机控制
杨绪剑
哈工大（威海）船舶学院
第六讲 运动的控制：速度与位置
本讲讨论如下内容：
一、机械设备中的常用驱动装置 二、步进电机的位置控制
三、伺服电机的位置控制
四、速度的控制 五、轨迹控制与插补
第六讲 运动的控制：速度与位置
本讲讨论如下内容：
一、机械设备中的常用驱动装置 二、步进电机的位置控制
第六讲 运动的控制：速度与位置
本讲讨论如下内容：
一、机械设备中的常用驱动装置 二、步进电机的位置控制
三、伺服电机的位置控制
四、速度的控制 五、轨迹控制与插补
第六讲 运动的控制：速度与位置
本讲讨论如下内容：
一、机械设备中的常用驱动装置 二、步进电机的位置控制
三、伺服电机的位置控制
永磁无刷直流伺服电机
三、伺服电机的位置控制
2.伺服电机的接线
SYNTRON GSxxxxG系列驱动器 北京和利时电机技术有限公司 （四通电机）
三、伺服电机的位置控制
2.伺服电机的接线
第六讲 运动的控制：速度与位置
本讲讨论如下内容：
一、机械设备中的常用驱动装置 二、步进电机的位置控制
三、伺服电机的位置控制
四、速度的控制 五、轨迹控制与插补
五、轨迹的控制与插补
1.轨迹的生成
五、轨迹的控制与插补
2.逐点比较法插补原理
C(xc,yc) A(xa,ya)
E(xe,ye)
B(xb,yb)
五、轨迹的控制与插补
3.其它
1）除逐点比较法插补外，还有数字积分插补法、数据采样插补法等。
2）关于点位控制。
所谓点位控制是指在满足系统速度和加速度限制的情况下，寻求由 起点到终点的最快的运动速度或最短的运动时间。常用的由两种算法 ：抛物线-直线-抛物线样条函数法、抛物线-抛物线样条函数法。
本讲讨论如下内容：
一、机械设备中的常用驱动装置 二、步进电机的位置控制
三、伺服电机的位置控制
四、速度的控制 五、轨迹控制与插补
第六讲 运动的控制：速度与位置
本讲讨论如下内容：
一、机械设备中的常用驱动装置 二、步进电机的位置控制
三、伺服电机的位置控制
四、速度的控制 五、轨迹控制与插补
一、机械设备中的常用驱动装置
4.步进电机
一、机械设备中的常用驱动装置
5.交流/直流伺服电机
一、机械设备中的常用驱动装置
6.力矩电机
一、机械设备中的常用驱动装置
7.液压缸/液压马达
一、机械设备中的常用驱动装置
8.气缸/气动马达
第六讲 运动的控制：速度与位置
本讲讨论如下内容：
一、机械设备中的常用驱动装置 二、步进电机的位置控制
三、伺服电机的位置控制
四、速度的控制 五、轨迹控制与插补
第六讲 运动的控制：速度与位置
本讲讨论如下内容：
一、机械设备中的常用驱动装置 二、步进电机的位置控制
三、伺服电机的位置控制
四、速度的控制 五、轨迹控制与插补
二、步进电机的位置控制
1.硬件接线
二、步进电机的位置控制
1.硬件接线