基于单片机的松下A4交流伺服电机控制器设计

北方民族大学学士学位论文论文题目:基于单片机的松下A4交流伺服电机控制器设计

院(部)名称:电气信息工程学院

学生姓名:陈文攀

专业:电子信息工程学号: 20100336 指导教师姓名:王叔洋

论文提交时间: 2014年5月19日

论文答辩时间: 2014年5月25日

学位授予时间:

北方民族大学教务处制

摘要

在当代社会中，电动机是生产工业中不可或缺的机电能量转换装置，应用范围相当广泛，遍及各个领域。无论是在日常生活的家用电器和消费电子产品中，还是在工农业生产、国家安全防护、社会医疗、交通物流和办公设备中，都经常会和电动机打交道，工业地位十分明显。电动机调节速度的控制方法通常采用模拟法，平常的应用产品种，涉及到的电动机控制都比较简单。本文设计内容也主要是对电动机进行简单控制，也就是控制电机的启动与制动、加减速、正向与逆向转动。

本文的工作是模拟仿真一个松下A4系列的交流伺服电机的控制器，用于与松下A4系列交流伺服电机驱动器通信，并进行精确的位移控制、电机的启停、加减速、正向与逆向转动。设计中采用单片机at89c52与PC串行来实现通信的功能，采用的转换电平芯片为MAX232。

设计中采用变频的脉冲来控制电机的速度，精确控制脉冲的个数实现位移控制，单片机的IO口控制电机的启停、读取告警信息等。系统实现了在线调节速度、正向转动、逆向转动、加减速、制动，告警等多种功能，具有一定的实际应用价值。

关键词：伺服电机单片机

ABSTRACT

In contemporary society , the motor is an integral part of the production of industrial electromechanical energy conversion device , a wide range of applications , covering various fields. Whether it is in everyday life home appliances and consumer electronics products , or in industrial and agricultural production , national security, social health , transport and logistics and office equipment , and electric motors are often dealing industry position is very clear . Adjust the speed of the motor control method commonly used simulation method , the usual kinds of applications involving motor control are relatively simple. In this paper, the content is mainly designed for simple motor control , motor control is starting and braking , acceleration and deceleration , the forward and reverse rotation .

Work of this paper is a simulation Panasonic A4 series AC servo motor controller for communication with the Panasonic A4 series AC servo motor drives and precise shift control, motor start and stop , acceleration and deceleration , the forward and reverse rotation . Design using microcontroller at89c52 with PC serial communications functions to achieve the conversion level chip is MAX232.

Pulse frequency used in the design to control the speed of the motor , the number of pulses to achieve precise control of displacement control , microcontroller IO port to control the motor start and stop, read alarm information. Online adjust the speed of the system to achieve a forward rotation , reverse rotation , acceleration, braking , alarm and other functions, has some practical value.

Keywords : servo motor microcontroller

目录

第一章绪论 (1)

1.1 课题研究的目的和意义 (1)

1.2.松下伺服交流电机的优势 (1)

1.3 伺服交流电机的控制方式的选择 (2)

第二章交流伺服电机控制的整体方案 (5)

2.1 松下A4驱动器接口分析 (5)

2.1.1 差分专用电路接口 (5)

2.1.2指令脉冲输入形式 (6)

2.2 单片机控制交流伺服电机整体控制图 (7)

2.3电机转动方案中的设计 (7)

2.3.1 单片机控制设计 (7)

2.3.2 电机转动控制算法 (8)

第三章硬件设计 (9)

3.1微处理器单元模块设计 (9)

3.2 电机驱动模块设计 (10)

3.3电机控制接口电路 (11)

3.4电机状态获取接口电路 (12)

3.5驱动参数设置单元 (13)

第四章运动控制算法 (15)

4.1插补算法 (15)

4.1.1插补的作用 (15)

4.1.2插补周期的选择 (16)

4.2加减速处理 (17)

4.3软件流程 (20)

第五章仿真调试 (24)