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第七屆(2005年)全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽作品E題 懸掛運(yùn)動控制系統(tǒng)
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計） |
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課程(專業(yè))
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電子技術(shù) |
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關(guān)鍵詞
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運(yùn)動控制系統(tǒng)|大學(xué)生電子設(shè)計競賽 |
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適用年級
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大學(xué) |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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10 �。�金幣如何獲得？） |
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文件格式
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word |
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文件大小
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446K |
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發(fā)布時間
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2014-06-05 09:34:00 |
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預(yù)覽文件
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無 |
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下載次數(shù)
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1 |
| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡介：
第七屆(2005年)全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽作品E題 懸掛運(yùn)動控制系統(tǒng)，共26頁，8712字。
摘要：懸掛軌跡控制系統(tǒng)是一電機(jī)控制系統(tǒng)，控制物體在80cm×100cm的范圍內(nèi)作直線、圓、尋跡等運(yùn)動，并且在運(yùn)動時能顯示運(yùn)動物體的坐標(biāo)。設(shè)計采用AT89S51單片機(jī)作為核心器件實(shí)現(xiàn)對物體運(yùn)動軌跡的自動控制，通過多圈電位器實(shí)現(xiàn)對懸掛物位置的精確測量，并引入局部閉環(huán)反饋控制環(huán)節(jié)對誤差進(jìn)行修正。以達(dá)到對物體的控制和對坐標(biāo)點(diǎn)的準(zhǔn)確定位。采用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)控制直流電機(jī)驅(qū)動芯片L298，以實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、啟停等多種工作狀態(tài)進(jìn)行快速而準(zhǔn)確的控制。采用紅外光電傳感器實(shí)現(xiàn)檢測電機(jī)速度和畫板上黑色曲線軌跡。
關(guān)鍵詞：運(yùn)動軌跡；多圈電位器；脈沖寬度調(diào)制；紅外反射光電傳感；直流電機(jī)驅(qū)動
ABSTRACT：Hang trajectory control system is a motor control system, object make linear, circle, searching locus and etc locomotion within the range of the 80cm×100cm, while movement system can display the coordinate of the object. Adopt AT89S51 MCU as the main part to realize the automatic control of the object motion locus in this design, system using multiturn potentiometer to measure the position of object, and introduces local closed-loop feedback control system link to correct error, in that case system can improve the accuracy of control and orientation. In this design system also adopt PWM technique control DC motor drive chip L298 to realize the accurate control of motor rotation speed, rotation direction, Start, Stop and etc operating position. System adopt infrared photosensor measure motor rotation speed and drawing locus by black curve on the palette.
KEY WORDS:sport trajectory；loopy potentiometer；PWM；infrared photosensor；DC motor driving
第1章 引言
運(yùn)動控制是自動化技術(shù)的重要組成部分，是機(jī)器人等高技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)基礎(chǔ)，已取得了廣泛的工程應(yīng)用。運(yùn)動控制集成了電子技術(shù)、電機(jī)拖動、計算機(jī)控制技術(shù)等內(nèi)容，例如在工廠、碼頭往往需要將貨物從一點(diǎn)搬往另一點(diǎn)，如使用懸掛控制系統(tǒng)更方便、安全。在此基礎(chǔ)上還可設(shè)計成基于三線懸掛結(jié)構(gòu)的運(yùn)動控制裝置。所謂三線懸掛是指，將三根纜線系于一點(diǎn)并懸掛重物，且三根纜線分別掛在三個固定滑輪上，其長度由電機(jī)驅(qū)動的三個繞線輪分別控制，從而控制懸掛重物在三維空間中的位置。其中原理和懸掛軌跡控制系統(tǒng)一樣的。
懸掛軌跡控制系統(tǒng)是一電機(jī)控制系統(tǒng)。為滿足控制需要，本系統(tǒng)采用AT89S51單片機(jī)作為核心器件，多圈電位器為物體位置數(shù)據(jù)采集器件，以L298驅(qū)動的直流電機(jī)為執(zhí)行設(shè)備，鍵盤和LED顯示為人機(jī)接口的結(jié)構(gòu)方式。算法方面通過以微小直線為單位的策略，完成較為復(fù)雜的長直線、圓周和不確定曲線。系統(tǒng)軟件將物體運(yùn)動的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化成懸繩伸縮的距離，進(jìn)而計算出多圈電位器需要轉(zhuǎn)動到的位置，再算出兩直流電機(jī)的脈沖寬度調(diào)制（PWM）值。再通過A/D轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)對懸掛物位置的精確測量，并引入局部閉環(huán)反饋控制環(huán)節(jié)對誤差進(jìn)行修正。對于系統(tǒng)自定的確定線型（直線和圓周），通過調(diào)整兩個直流電機(jī)不同的PWM值的搭配，可以控制物體的運(yùn)動方向。而對于不確定的曲線，由光電傳感器得到路線信息，經(jīng)過單片機(jī)的處理，給出物體運(yùn)動方向的指令。
本設(shè)計的主要特點(diǎn)：
1、優(yōu)化的軟件算法，智能化的自動控制，誤差補(bǔ)償。
2、使用雙動滑輪，有效防止滑輪與拉繩之間打滑。
3、使用多圈電位器與動滑輪同步轉(zhuǎn)動，引入反饋，實(shí)現(xiàn)物體精確定位。
4、LED顯示模塊提供一個人機(jī)對話界面，并實(shí)時顯示坐標(biāo)及物體的運(yùn)動軌跡。
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