機(jī)電一體化技術(shù)模塊三伺服傳動(dòng)控制

1、 模塊目標(biāo)模塊目標(biāo)1掌握簡單步進(jìn)電機(jī)、交流及直流伺服電機(jī)的工作原理分析；掌握簡單步進(jìn)電機(jī)、交流及直流伺服電機(jī)的工作原理分析；2掌握掌握MCS-51單片機(jī)的工作原理和編程方法；單片機(jī)的工作原理和編程方法；3熟悉簡單伺服傳動(dòng)控制的應(yīng)用方法；熟悉簡單伺服傳動(dòng)控制的應(yīng)用方法；4了解伺服傳動(dòng)的前沿知識和新的應(yīng)用領(lǐng)域。了解伺服傳動(dòng)的前沿知識和新的應(yīng)用領(lǐng)域。重點(diǎn)：重點(diǎn)：1.掌握步進(jìn)電機(jī)工作原理及應(yīng)用方法；掌握步進(jìn)電機(jī)工作原理及應(yīng)用方法； 2.交流及直流伺服電機(jī)工作原理及應(yīng)用場合。交流及直流伺服電機(jī)工作原理及應(yīng)用場合。難點(diǎn)：難點(diǎn)：1. 步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)控制的具體操作；步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)控制的具體操作； 2. 交流及直流

2、伺服電機(jī)傳動(dòng)控制的具體操作。交流及直流伺服電機(jī)傳動(dòng)控制的具體操作。模塊模塊3 伺服傳動(dòng)控制伺服傳動(dòng)控制 通過三項(xiàng)與伺服傳動(dòng)控制相關(guān)的任務(wù)的實(shí)施，達(dá)到熟悉單片機(jī)通過三項(xiàng)與伺服傳動(dòng)控制相關(guān)的任務(wù)的實(shí)施，達(dá)到熟悉單片機(jī)C語言的編語言的編程規(guī)則、掌握基本指令的應(yīng)用，進(jìn)一步掌握單片機(jī)常見的接口技術(shù)，熟練運(yùn)用程規(guī)則、掌握基本指令的應(yīng)用，進(jìn)一步掌握單片機(jī)常見的接口技術(shù)，熟練運(yùn)用編程軟件編程軟件keil進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試；了解電機(jī)控制技術(shù)的基本控制原理，了解基于單進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試；了解電機(jī)控制技術(shù)的基本控制原理，了解基于單片機(jī)伺服控制的意義并掌握單片機(jī)伺服電機(jī)控制的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。片機(jī)伺服控制的意義并掌握單片機(jī)伺服電機(jī)控制的

3、設(shè)計(jì)要點(diǎn)。 模塊導(dǎo)學(xué)模塊導(dǎo)學(xué) 3.1.1 項(xiàng)目思考（思）項(xiàng)目思考（思） 步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用在各種步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化設(shè)備中，與普通電機(jī)不同的是，步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)化為角自動(dòng)化設(shè)備中，與普通電機(jī)不同的是，步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，能方便地實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、調(diào)速、定位控制。特別是不需位置傳位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，能方便地實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、調(diào)速、定位控制。特別是不需位置傳感器或速度傳感器就可以在開環(huán)控制下精確定位或同步運(yùn)行。感器或速度傳感器就可以在開環(huán)控制下精確定位或同步運(yùn)行。 本項(xiàng)目通過對步進(jìn)電

4、機(jī)了解、認(rèn)識，進(jìn)一步掌握對步進(jìn)電機(jī)的控制方法，本項(xiàng)目通過對步進(jìn)電機(jī)了解、認(rèn)識，進(jìn)一步掌握對步進(jìn)電機(jī)的控制方法，以及它的應(yīng)用領(lǐng)域和未來的一些發(fā)展趨勢等。以及它的應(yīng)用領(lǐng)域和未來的一些發(fā)展趨勢等。問題思考：問題思考： 從三個(gè)方面去思考：從三個(gè)方面去思考： 1、步進(jìn)電機(jī)在傳動(dòng)方式上與傳統(tǒng)的電機(jī)有什么區(qū)別？、步進(jìn)電機(jī)在傳動(dòng)方式上與傳統(tǒng)的電機(jī)有什么區(qū)別？ 2、步進(jìn)電機(jī)在位置精度上如何來調(diào)整？、步進(jìn)電機(jī)在位置精度上如何來調(diào)整？ 3、基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)如何來設(shè)計(jì)？、基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)如何來設(shè)計(jì)？任務(wù)任務(wù)3-1 步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)項(xiàng)目思考步進(jìn)電機(jī)在傳動(dòng)方式上與傳統(tǒng)電機(jī)的區(qū)別？步進(jìn)電機(jī)傳

5、動(dòng)機(jī)步進(jìn)電機(jī)在位置精度上如何來調(diào)整？基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)如何來設(shè)計(jì)？步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)原理MCS-51系列單片機(jī)簡介建立步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相序系統(tǒng)原理圖的繪制知識分布網(wǎng)絡(luò)步進(jìn)電機(jī)在供送包裝膜的應(yīng)用單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)性項(xiàng)目知識項(xiàng)目實(shí)踐步進(jìn)電機(jī)在橫封中的應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)在物料計(jì)量方面的應(yīng)用知識拓展 知識點(diǎn)知識點(diǎn)1: 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移的機(jī)電執(zhí)行元件。每當(dāng)一步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移的機(jī)電執(zhí)行元件。每當(dāng)一個(gè)脈沖信號施加于電機(jī)的控制繞組時(shí)，其轉(zhuǎn)軸就轉(zhuǎn)過一個(gè)固定的角度（步距個(gè)脈沖信號施加于電機(jī)的控

6、制繞組時(shí)，其轉(zhuǎn)軸就轉(zhuǎn)過一個(gè)固定的角度（步距角），如順序連續(xù)地發(fā)出脈沖，電機(jī)軸將會(huì)一步接一步地運(yùn)轉(zhuǎn)。通過控制輸入角），如順序連續(xù)地發(fā)出脈沖，電機(jī)軸將會(huì)一步接一步地運(yùn)轉(zhuǎn)。通過控制輸入脈沖的個(gè)數(shù)來決定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所旋轉(zhuǎn)過的角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的，脈沖的個(gè)數(shù)來決定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所旋轉(zhuǎn)過的角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的，而輸入脈沖的頻率決定了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度。而輸入脈沖的頻率決定了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行速度。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)種類很多，按工作原理分，有反應(yīng)式、永磁式、混合式三種。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)種類很多，按工作原理分，有反應(yīng)式、永磁式、混合式三種。按輸出轉(zhuǎn)矩大小分，有快速步機(jī)電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)。按勵(lì)磁相數(shù)分有二

7、、三、按輸出轉(zhuǎn)矩大小分，有快速步機(jī)電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)。按勵(lì)磁相數(shù)分有二、三、四、五、六、八相等。四、五、六、八相等。 3.1.2 項(xiàng)目知識（學(xué)）項(xiàng)目知識（學(xué)） 如圖如圖3-1，與普通電動(dòng)機(jī)相，與普通電動(dòng)機(jī)相似，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)也分為定子和轉(zhuǎn)似，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)也分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分，定子由定子鐵心、子兩大部分，定子由定子鐵心、繞組、絕緣材料等組成。繞組、絕緣材料等組成。1. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 圖圖3-1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理其步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理其實(shí)就是電磁鐵的工作原理。如圖實(shí)就是電磁鐵的工作原理。如圖3-2所示，如給某單相繞組通電所示，如給某單相繞組通電時(shí)

8、，初始使轉(zhuǎn)子齒偏離定子齒一時(shí)，初始使轉(zhuǎn)子齒偏離定子齒一個(gè)角度。由于勵(lì)磁磁通總會(huì)選擇個(gè)角度。由于勵(lì)磁磁通總會(huì)選擇磁阻最小的路徑通過，因此對轉(zhuǎn)磁阻最小的路徑通過，因此對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生電磁吸力，迫使轉(zhuǎn)子齒轉(zhuǎn)子產(chǎn)生電磁吸力，迫使轉(zhuǎn)子齒轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到與定子齒對齊位動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到與定子齒對齊位置時(shí)，又因轉(zhuǎn)子只受徑向力而無置時(shí)，又因轉(zhuǎn)子只受徑向力而無切線力，故轉(zhuǎn)矩為零，轉(zhuǎn)子被鎖切線力，故轉(zhuǎn)矩為零，轉(zhuǎn)子被鎖定在這個(gè)位置上。定在這個(gè)位置上。2. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理 圖圖3-2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理圖步進(jìn)電動(dòng)機(jī)工作原理圖 1）單三拍工作方式：指對每相繞組單獨(dú)輪流通電，三次換相（三拍）完成）單三拍工作方

9、式：指對每相繞組單獨(dú)輪流通電，三次換相（三拍）完成一次通電循環(huán)。通電順序?yàn)橐淮瓮娧h(huán)。通電順序?yàn)閁-V-W-U時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。通電順序?yàn)闀r(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。通電順序?yàn)閁-W-V-U時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，如圖時(shí)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，如圖3-3所示。所示。圖圖3-3 步時(shí)電動(dòng)機(jī)單三拍通電方式步時(shí)電動(dòng)機(jī)單三拍通電方式 2）三相雙拍工作方式：按）三相雙拍工作方式：按UV-VW-WU-UV(正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn))或或UW-WV-VU-UW（反轉(zhuǎn)）相序循環(huán)通電，如圖（反轉(zhuǎn)）相序循環(huán)通電，如圖3-4所示。所示。 3）三相單雙六拍工作方式：按）三相單雙六拍工作方式：按U-UV-V-VW-W-WU-U或或U-UW-W-WV-V-VU-U相

10、序循環(huán)通電。同樣，通電順序改變時(shí)，旋轉(zhuǎn)方向改變，而電流換相序循環(huán)通電。同樣，通電順序改變時(shí)，旋轉(zhuǎn)方向改變，而電流換接次數(shù)多了一倍，步子走得更細(xì)了。接次數(shù)多了一倍，步子走得更細(xì)了。 圖圖3-4 步時(shí)電動(dòng)機(jī)三相雙拍工作方式步時(shí)電動(dòng)機(jī)三相雙拍工作方式 1脈沖序列的生成脈沖序列的生成 脈沖周期的實(shí)現(xiàn)：脈沖周期脈沖周期的實(shí)現(xiàn)：脈沖周期=通電時(shí)間通電時(shí)間+斷電時(shí)間。通電時(shí)，單斷電時(shí)間。通電時(shí)，單片機(jī)輸出高電平使開關(guān)閉合；斷片機(jī)輸出高電平使開關(guān)閉合；斷電時(shí)，單片機(jī)輸出低電平使開關(guān)電時(shí)，單片機(jī)輸出低電平使開關(guān)斷開。對斷開。對TTL電平為電平為0-5V，對，對CMOS電平一般為電平一般為0-10V。常用。常用的

11、接口電路多為的接口電路多為0-5V。脈沖序列。脈沖序列如圖如圖3-5所示。所示。 知識點(diǎn)知識點(diǎn)2: 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的控制原理單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的控制原理圖圖3-5 脈沖序列圖解脈沖序列圖解 旋轉(zhuǎn)方向與內(nèi)部繞組的通電順序有關(guān)，步進(jìn)電機(jī)方向信號指定各相導(dǎo)通旋轉(zhuǎn)方向與內(nèi)部繞組的通電順序有關(guān)，步進(jìn)電機(jī)方向信號指定各相導(dǎo)通的先后次序，用以改變步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。本任務(wù)中采用四相（四相雙四拍）的先后次序，用以改變步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向。本任務(wù)中采用四相（四相雙四拍）步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，P1口輸出控制脈沖對電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速等狀態(tài)的控制。由于口輸出控制脈沖對電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速等狀態(tài)的控制。由于采用采用74L

12、S06反向緩沖反向緩沖OC門驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所以當(dāng)門驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所以當(dāng)P1X=0時(shí)對應(yīng)繞組導(dǎo)通；時(shí)對應(yīng)繞組導(dǎo)通；P1X=1時(shí)對應(yīng)的繞組斷開。四相步進(jìn)電機(jī)的雙四拍工作方式，其各相通電順序?yàn)椋簳r(shí)對應(yīng)的繞組斷開。四相步進(jìn)電機(jī)的雙四拍工作方式，其各相通電順序?yàn)椋篈BBCCDDA，通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制A、B、C、D相的通斷。相的通斷。 2.方向控制方向控制 周期決定了步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個(gè)控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一周期決定了步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個(gè)控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個(gè)脈沖，它會(huì)再轉(zhuǎn)一步。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越步

13、，再發(fā)一個(gè)脈沖，它會(huì)再轉(zhuǎn)一步。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。如要求步進(jìn)電機(jī)快。如要求步進(jìn)電機(jī)2秒鐘轉(zhuǎn)秒鐘轉(zhuǎn)10圈，則每一步需要的時(shí)間圈，則每一步需要的時(shí)間T為為 T=每圈時(shí)間每圈時(shí)間/每圈的步數(shù)每圈的步數(shù) =（2000ms/10）（）（N*Zr） =200ms20 =10ms；只要在輸出一個(gè)脈沖后延時(shí)；只要在輸出一個(gè)脈沖后延時(shí) 10ms，即可滿足速度之要求。，即可滿足速度之要求。3轉(zhuǎn)速控制轉(zhuǎn)速控制 1MCS-51系列單片機(jī)簡介系列單片機(jī)簡介 單片機(jī)采用超大規(guī)模技術(shù)將具有數(shù)據(jù)處理能力的微處理器單片機(jī)采用超大規(guī)模技術(shù)將具有數(shù)據(jù)處理能力的微處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器（含程序存儲(chǔ)器（含

14、程序存儲(chǔ)器ROM和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM）、輸入、輸出接口電路）、輸入、輸出接口電路(I/O接口接口)集集成在同一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)即小巧又很完善的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，在單片機(jī)程成在同一塊芯片上，構(gòu)成一個(gè)即小巧又很完善的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，在單片機(jī)程序的控制下能準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。序的控制下能準(zhǔn)確、迅速、高效地完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。 然而單片機(jī)又不同于單板機(jī)（一種將微處理器芯片、存儲(chǔ)器芯片、輸入然而單片機(jī)又不同于單板機(jī)（一種將微處理器芯片、存儲(chǔ)器芯片、輸入輸出接口芯片安裝在同一塊印制電路板上的微型計(jì)算機(jī)），單片機(jī)芯片在沒有輸出接口芯片安裝在同一塊印制電路板上的

15、微型計(jì)算機(jī)），單片機(jī)芯片在沒有開發(fā)前，它只是具備功能極強(qiáng)的超大規(guī)模集成電路，如果對它進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，開發(fā)前，它只是具備功能極強(qiáng)的超大規(guī)模集成電路，如果對它進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)，它便是一個(gè)小型的微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，但它與單板機(jī)或個(gè)人電腦它便是一個(gè)小型的微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，但它與單板機(jī)或個(gè)人電腦(PC機(jī)機(jī))有著有著本質(zhì)的區(qū)別。本質(zhì)的區(qū)別。知識點(diǎn)知識點(diǎn)3 MCS-51單片機(jī)的引腳和內(nèi)部組成如圖單片機(jī)的引腳和內(nèi)部組成如圖3-6所示。通常采用所示。通常采用DIP或或PLLD封封裝。裝。2MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部組成單片機(jī)的內(nèi)部組成圖圖3-6 MCS-51系列單片機(jī)引腳及內(nèi)部組成系列單片機(jī)引腳及內(nèi)部組成 其內(nèi)核是其

16、內(nèi)核是8051CPU，CPU的內(nèi)部集成有運(yùn)算器和控制器，運(yùn)算器完成運(yùn)的內(nèi)部集成有運(yùn)算器和控制器，運(yùn)算器完成運(yùn)算操作（包括數(shù)據(jù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等），控制器完成取指令、對指令譯碼以及算操作（包括數(shù)據(jù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算等），控制器完成取指令、對指令譯碼以及執(zhí)行指令。執(zhí)行指令。MCS-51單片機(jī)的片內(nèi)資源有：單片機(jī)的片內(nèi)資源有：1）中央處理器：）中央處理器： 中央處理器中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是是整個(gè)單片機(jī)的核心部件，是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器，位數(shù)據(jù)寬度的處理器，能處理能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼，CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)

17、協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)： 8051內(nèi)部有內(nèi)部有128字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）和）和21個(gè)專用寄存器單元，它們個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器有專門的用途，通常用于存放控制指令數(shù)據(jù)，不能是統(tǒng)一編址的，專用寄存器有專門的用途，通常用于存放控制指令數(shù)據(jù)，不能用作用戶數(shù)據(jù)的存放，用戶能使用的用作用戶數(shù)據(jù)的存放，用戶能使用的RAM只有只有128個(gè)字節(jié)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，個(gè)字節(jié)，可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。3）程序存儲(chǔ)

18、器）程序存儲(chǔ)器(ROM)： 8051共有共有4K字節(jié)程序存儲(chǔ)器（字節(jié)程序存儲(chǔ)器（ROM），用于存放用戶程序和數(shù)據(jù)表格。），用于存放用戶程序和數(shù)據(jù)表格。4）定時(shí)）定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器(ROM)： 8051有兩個(gè)有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)，當(dāng)定時(shí)計(jì)數(shù)器，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)，當(dāng)定時(shí)/計(jì)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生溢出時(shí)，可用中斷方式控制程序轉(zhuǎn)向。數(shù)器產(chǎn)生溢出時(shí)，可用中斷方式控制程序轉(zhuǎn)向。5）并行輸入輸出）并行輸入輸出(I/O)口：口： 8051共有共有4個(gè)個(gè)8位的并行位的并行I/O口口(P0、P1、P2、P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。輸。6）全雙工串行口：）全雙工

19、串行口： 8051內(nèi)置一個(gè)全雙工異步串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳內(nèi)置一個(gè)全雙工異步串行通信口，用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。送，該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器，也可以當(dāng)同步移位器使用。7）中斷系統(tǒng)：）中斷系統(tǒng)： 8051具備較完善的中斷功能，有五個(gè)中斷源（兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)具備較完善的中斷功能，有五個(gè)中斷源（兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷），可基本滿足不同的控制要求，并具有數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷），可基本滿足不同的控制要求，并具有2級的優(yōu)先級的優(yōu)先級別選擇。級別選擇。8）時(shí)鐘電路：）時(shí)鐘電路： 805

20、1內(nèi)置最高頻率達(dá)內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的時(shí)的時(shí)鐘電路，用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的時(shí)序脈沖，但需外接晶體振蕩器和振蕩電容。序脈沖，但需外接晶體振蕩器和振蕩電容。 以下以小型立式包裝機(jī)為例，詳細(xì)分析其工作原理及其步進(jìn)電機(jī)的傳動(dòng)以下以小型立式包裝機(jī)為例，詳細(xì)分析其工作原理及其步進(jìn)電機(jī)的傳動(dòng)控制。小型立式包裝機(jī)工作原理很簡單，把包裝材料先在包裝機(jī)上安裝好，安控制。小型立式包裝機(jī)工作原理很簡單，把包裝材料先在包裝機(jī)上安裝好，安裝好后，開機(jī)，第一步，由拉袋電機(jī)把包裝紙往下拉，然后供紙部分根據(jù)供紙裝好后，開機(jī)，第一步，由拉袋電機(jī)把包裝紙往下拉，然后供紙部分根據(jù)供紙傳感器的信

21、號供紙，包裝紙經(jīng)過成型器部分成型，然后再由加熱封合部分把包傳感器的信號供紙，包裝紙經(jīng)過成型器部分成型，然后再由加熱封合部分把包裝袋底部封合，下一步就是下料，物料進(jìn)入包裝機(jī)，然后再封合，最后切斷，裝袋底部封合，下一步就是下料，物料進(jìn)入包裝機(jī)，然后再封合，最后切斷，一個(gè)完整的包裝袋就出來了。一個(gè)完整的包裝袋就出來了。 3.1.3 項(xiàng)目制作（做）項(xiàng)目制作（做） 本任務(wù)采用的是本任務(wù)采用的是28BYJ48型四相電機(jī)型四相電機(jī)作為系統(tǒng)的執(zhí)行器，電壓為直流作為系統(tǒng)的執(zhí)行器，電壓為直流5V，當(dāng)，當(dāng)對步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈對步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時(shí)，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。沖時(shí)，它可以

22、連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。 本任務(wù)采用四相雙四拍工作方式。接本任務(wù)采用四相雙四拍工作方式。接線圖如圖線圖如圖3-7所示。所示。 紅線接電源紅線接電源5V，橙線，橙線p1.3口，黃線口，黃線接接p1.2口，粉線接口，粉線接p1.1口，藍(lán)線接口，藍(lán)線接p1.0口口 項(xiàng)項(xiàng) 目目 要要 求求 圖圖3-7 步進(jìn)電機(jī)接線圖步進(jìn)電機(jī)接線圖1建立步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相序建立步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相序項(xiàng)項(xiàng) 目目 實(shí)實(shí) 施施 表表3-1 四相雙四拍相序控制表四相雙四拍相序控制表 2. 系統(tǒng)原理圖的繪制系統(tǒng)原理圖的繪制圖圖3-8 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)框圖步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)框圖 3單片機(jī)單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) 根據(jù)控制電路的要求，設(shè)計(jì)根據(jù)控制電路的要求

23、，設(shè)計(jì)C語言控制程序，并在語言控制程序，并在Keil 3.0軟件中進(jìn)行軟件中進(jìn)行仿真。仿真。 項(xiàng)項(xiàng) 目目 評評 價(jià)價(jià)項(xiàng)目目標(biāo)分值評分得分編寫相序控制表能正確分析控制要求，控制脈沖時(shí)序20不完整，每處扣2分繪制原理圖按照控制要求，繪制系統(tǒng)原理圖，要求完整、美觀10不規(guī)范，每處扣2分在Proteus中搭建仿真系統(tǒng)按照原理圖，搭建仿真系統(tǒng)。線路安全簡潔，符合工藝要求30不規(guī)范，每處扣5分程序設(shè)計(jì)與調(diào)試（1）程序設(shè)計(jì)簡潔易讀，符合任務(wù)要求（2）在保證人身和設(shè)備安全的前提下，通電調(diào)試一次成功40第一次調(diào)試不成功扣5分；第二次調(diào)試不成功扣10分總分100表表3-2 項(xiàng)目評價(jià)表項(xiàng)目評價(jià)表1. 步進(jìn)電機(jī)在供送

24、包裝膜中的應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)在供送包裝膜中的應(yīng)用 1）用于間歇式包裝機(jī)）用于間歇式包裝機(jī) 2）用于連續(xù)式包裝機(jī)）用于連續(xù)式包裝機(jī) 2. 步進(jìn)電機(jī)在橫封中的應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)在橫封中的應(yīng)用3. 步進(jìn)電機(jī)在物料計(jì)量方面的應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)在物料計(jì)量方面的應(yīng)用1）粉狀物料的計(jì)量）粉狀物料的計(jì)量2）粘稠體物料的計(jì)量）粘稠體物料的計(jì)量3.1.4 知識拓展（拓）知識拓展（拓）3.2.1 項(xiàng)目思考（思）項(xiàng)目思考（思） 直流伺服電機(jī)具有良好的寬調(diào)速性能。輸出轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，伺服直流伺服電機(jī)具有良好的寬調(diào)速性能。輸出轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，伺服系統(tǒng)也由開環(huán)控制發(fā)展為閉環(huán)控制，因而在工業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域獲得了更加廣泛的系統(tǒng)也由開環(huán)控制發(fā)

25、展為閉環(huán)控制，因而在工業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域獲得了更加廣泛的運(yùn)用。而傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)采用的是機(jī)械式換向器，在應(yīng)用過程中面臨很多問題，運(yùn)用。而傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)采用的是機(jī)械式換向器，在應(yīng)用過程中面臨很多問題，如電刷和換向器易磨損，維護(hù)工作量大，成本高；換向器換向時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，如電刷和換向器易磨損，維護(hù)工作量大，成本高；換向器換向時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，使電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速及應(yīng)用環(huán)境受到限制；直流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、對其他使電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速及應(yīng)用環(huán)境受到限制；直流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、對其他設(shè)備易產(chǎn)生干擾。設(shè)備易產(chǎn)生干擾。 這些問題的存在，限制了直流伺服系統(tǒng)在高精度、高性能要求伺服驅(qū)動(dòng)場這些問題的存在，限制了直流伺服系統(tǒng)在高精

26、度、高性能要求伺服驅(qū)動(dòng)場合的應(yīng)用。合的應(yīng)用。問題思考：問題思考： 從三個(gè)方面去思考：從三個(gè)方面去思考： 1、直流伺服電機(jī)的應(yīng)用改變了以往工業(yè)控制的模式，由開環(huán)控制發(fā)展為、直流伺服電機(jī)的應(yīng)用改變了以往工業(yè)控制的模式，由開環(huán)控制發(fā)展為閉環(huán)控制，這兩種控制有什么特點(diǎn)？閉環(huán)控制，這兩種控制有什么特點(diǎn)？ 2、直流伺服電機(jī)在控制上有哪些特點(diǎn)？、直流伺服電機(jī)在控制上有哪些特點(diǎn)？ 3、直流伺服電機(jī)一般應(yīng)用在哪些場合，有什么局限性？、直流伺服電機(jī)一般應(yīng)用在哪些場合，有什么局限性？任務(wù)任務(wù)3-2 直流伺服電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)控制直流伺服電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)控制項(xiàng)目思考開環(huán)與閉環(huán)控制特點(diǎn)？直流伺服控制直流伺服電機(jī)控制特點(diǎn)？直流伺服電機(jī)

27、應(yīng)用局限？直流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)及原理PWM簡介及調(diào)速原理伺服系統(tǒng)火花機(jī)原理及過程分析建立伺服控制系統(tǒng)項(xiàng)目知識項(xiàng)目實(shí)踐知識分布網(wǎng)絡(luò)控制流程的制定直流伺服系統(tǒng)的歷史發(fā)展知識拓展火花機(jī)控制系統(tǒng)模型 知識點(diǎn)知識點(diǎn)1: 直流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)及直流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理工作原理 直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要包括三大直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)主要包括三大部分：部分：（1）定子。定子磁極磁場由定子的磁極）定子。定子磁極磁場由定子的磁極產(chǎn)生。根據(jù)產(chǎn)生磁場的方式，直流伺服產(chǎn)生。根據(jù)產(chǎn)生磁場的方式，直流伺服電動(dòng)機(jī)可分為永磁式和他激式。電動(dòng)機(jī)可分為永磁式和他激式。 （2）轉(zhuǎn)子。又稱為電樞，由硅鋼片疊壓）轉(zhuǎn)子。又稱為電樞，由硅鋼片疊壓而成，

28、表面嵌有線圈，通以直流電時(shí)，而成，表面嵌有線圈，通以直流電時(shí)，在定子磁場作用下產(chǎn)生帶動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)的在定子磁場作用下產(chǎn)生帶動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)的電磁轉(zhuǎn)矩。電磁轉(zhuǎn)矩。（3）電刷與換向片。為使所產(chǎn)生的電磁）電刷與換向片。為使所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩保持恒定方向，轉(zhuǎn)子能沿固定方向轉(zhuǎn)矩保持恒定方向，轉(zhuǎn)子能沿固定方向均勻的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，電刷與外加直流電源均勻的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，電刷與外加直流電源相接，換向片與電樞導(dǎo)體相接。相接，換向片與電樞導(dǎo)體相接。 3.2.2 項(xiàng)目知識（學(xué)）項(xiàng)目知識（學(xué)） 圖圖3-9 直流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)直流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu) 直流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理與一般直流電動(dòng)機(jī)的工作原理是完全相同，直流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理與一般直流電動(dòng)

29、機(jī)的工作原理是完全相同，他勵(lì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)子上的載流導(dǎo)體（即電樞繞組），在定子磁場中受到電磁轉(zhuǎn)矩他勵(lì)直流電機(jī)轉(zhuǎn)子上的載流導(dǎo)體（即電樞繞組），在定子磁場中受到電磁轉(zhuǎn)矩M的作用，使電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。由直流電機(jī)的基本原理分析得到：的作用，使電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。由直流電機(jī)的基本原理分析得到： 由式中可知，調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速有三種方法：由式中可知，調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速有三種方法： （1）改變電樞電壓）改變電樞電壓 。調(diào)速范圍較大，直流伺服電機(jī)常用此方法調(diào)速；。調(diào)速范圍較大，直流伺服電機(jī)常用此方法調(diào)速； （2）變磁通量）變磁通量（即改變（即改變 的值）。改變激磁回路的電阻的值）。改變激磁回路的電阻 以改變以改變激磁電流激磁電流

30、，可以達(dá)到改變磁通量的目的；，可以達(dá)到改變磁通量的目的； （3）在電樞回路中串聯(lián)調(diào)節(jié)電阻。）在電樞回路中串聯(lián)調(diào)節(jié)電阻。eaaKRIUn)( (3-3) UeKfRfI （1）簡介：）簡介：PWM控制就是對脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)，即通過對一系控制就是對脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)，即通過對一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，獲得所需要波形。列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，獲得所需要波形。PWM的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是從處理器到被控系統(tǒng)信號都是數(shù)字形式的，無需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，讓信號保持在數(shù)字形式可將控系統(tǒng)信號都是數(shù)字形式的，無需進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，讓信號保持在數(shù)字形式可將噪聲影響降到最小。噪聲影響降到最小。 （2）

31、PWM控制基本原理控制基本原理 理論基礎(chǔ)：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效理論基礎(chǔ)：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。果基本相同。知識點(diǎn)知識點(diǎn)2 :PWM簡介及調(diào)速原理簡介及調(diào)速原理 圖圖3-10 沖量相等而形狀不同的窄脈沖沖量相等而形狀不同的窄脈沖 圖圖3-11 簡單的電路及輸出波形簡單的電路及輸出波形 電路輸入：電路輸入：u(t)u(t)，窄脈沖，窄脈沖，如圖如圖3-10a3-10a、b b、c c、d d所示所示 電路輸出：電路輸出：i(t)i(t)，圖，圖3-113-11（b b） 面積等效原理：面積等效原理： 分別將如圖分別將如圖

32、3-10所示的電壓窄脈沖加在一階慣性環(huán)節(jié)（所示的電壓窄脈沖加在一階慣性環(huán)節(jié)（R-L電路）上，如電路）上，如圖圖3-11（a）所示。其輸出電流）所示。其輸出電流i(t)對不同窄脈沖時(shí)的響應(yīng)波形如圖對不同窄脈沖時(shí)的響應(yīng)波形如圖3-11（b）所示。所示。調(diào)速原理：調(diào)速原理： 占空比表示了在一個(gè)周期占空比表示了在一個(gè)周期T里，開關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)間與周期的比值。其變化里，開關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)間與周期的比值。其變化范圍為范圍為0-1。在電源電壓不變的情況下，電樞的端電壓的平均值。在電源電壓不變的情況下，電樞的端電壓的平均值U取決于占空取決于占空比的大小。比的大小。 伺服系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)的自動(dòng)控制系統(tǒng)伺服系統(tǒng)是一個(gè)閉環(huán)

33、的自動(dòng)控制系統(tǒng),在伺服控制系統(tǒng)中在伺服控制系統(tǒng)中,單片機(jī)除了要控單片機(jī)除了要控制系統(tǒng)的功率主回路（制系統(tǒng)的功率主回路（PWM功放回路）外，同時(shí)還要實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)。功放回路）外，同時(shí)還要實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的狀態(tài)。 在位置伺服控制系統(tǒng)中，目前有兩種反饋方式，開環(huán)與閉環(huán)。閉環(huán)中一在位置伺服控制系統(tǒng)中，目前有兩種反饋方式，開環(huán)與閉環(huán)。閉環(huán)中一類是將執(zhí)行電機(jī)的角位移信號反饋回系統(tǒng)的輸入端，這樣的系統(tǒng)稱之為半閉環(huán)類是將執(zhí)行電機(jī)的角位移信號反饋回系統(tǒng)的輸入端，這樣的系統(tǒng)稱之為半閉環(huán)系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是易調(diào)整，缺點(diǎn)是反饋信號不是系統(tǒng)的輸出信號，控制精度不如系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)是易調(diào)整，缺點(diǎn)是反饋信號不是系統(tǒng)的輸出信號，控制精

34、度不如全閉環(huán)高。另一種方式即全閉環(huán)的反饋方式，全閉環(huán)方式是將系統(tǒng)的輸出反饋全閉環(huán)高。另一種方式即全閉環(huán)的反饋方式，全閉環(huán)方式是將系統(tǒng)的輸出反饋回系統(tǒng)的輸入，其控制精度高，但考慮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的間隙等因素，系統(tǒng)不易調(diào)整?；叵到y(tǒng)的輸入，其控制精度高，但考慮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的間隙等因素，系統(tǒng)不易調(diào)整。 知識點(diǎn)知識點(diǎn)3: 伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng) 1. 單傳感器系統(tǒng)單傳感器系統(tǒng) 圖圖3-12 單傳感器系統(tǒng)框圖單傳感器系統(tǒng)框圖 單傳感器系統(tǒng)是采用一個(gè)傳感器負(fù)責(zé)采集位置信號。速度信號可由位置單傳感器系統(tǒng)是采用一個(gè)傳感器負(fù)責(zé)采集位置信號。速度信號可由位置信號近似求得。由位置信號求取速度的原理是利用位置的一階導(dǎo)數(shù)。信號近似求得。由

35、位置信號求取速度的原理是利用位置的一階導(dǎo)數(shù)。 tt）（ （3-5）其中，其中， 在采樣周期內(nèi)角位移的增量在采樣周期內(nèi)角位移的增量; t ; t 采樣周期。采樣周期。2. 雙傳感器系統(tǒng)雙傳感器系統(tǒng)圖圖3-13 雙傳感器系統(tǒng)框圖雙傳感器系統(tǒng)框圖 如圖如圖3-133-13所示所示, ,在采用雙傳感器控制系統(tǒng)中，位置信號和速度信號是分別在采用雙傳感器控制系統(tǒng)中，位置信號和速度信號是分別由不同的傳感器檢測反饋。位置傳感器通常采用光碼盤，光碼盤與電動(dòng)機(jī)軸由不同的傳感器檢測反饋。位置傳感器通常采用光碼盤，光碼盤與電動(dòng)機(jī)軸同軸連接，將電機(jī)輸出的角位移信號轉(zhuǎn)換為與之成一定比例關(guān)系的脈沖信號。同軸連接，將電機(jī)輸出

36、的角位移信號轉(zhuǎn)換為與之成一定比例關(guān)系的脈沖信號?？赡嬗?jì)數(shù)器對光碼盤輸出的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)算機(jī)在采樣時(shí)刻讀入數(shù)值，經(jīng)可逆計(jì)數(shù)器對光碼盤輸出的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)算機(jī)在采樣時(shí)刻讀入數(shù)值，經(jīng)控制算法運(yùn)算后，輸出數(shù)字結(jié)果，經(jīng)控制算法運(yùn)算后，輸出數(shù)字結(jié)果，經(jīng)D/AD/A轉(zhuǎn)換，輸出模擬量的電壓信號。轉(zhuǎn)換，輸出模擬量的電壓信號。項(xiàng)項(xiàng) 目目 要要 求求 直流伺服電機(jī)的模擬調(diào)速系統(tǒng)一般是由直流伺服電機(jī)的模擬調(diào)速系統(tǒng)一般是由2個(gè)閉環(huán)構(gòu)成的，既速度閉環(huán)和電個(gè)閉環(huán)構(gòu)成的，既速度閉環(huán)和電流閉環(huán)，為使二者能夠相互協(xié)調(diào)、發(fā)揮作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了流閉環(huán)，為使二者能夠相互協(xié)調(diào)、發(fā)揮作用，在系統(tǒng)中設(shè)置了2個(gè)調(diào)節(jié)器，分個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)

37、節(jié)轉(zhuǎn)速和電流。別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流。2個(gè)反饋閉環(huán)在結(jié)構(gòu)上采用一環(huán)套一環(huán)的嵌套結(jié)構(gòu)，這就個(gè)反饋閉環(huán)在結(jié)構(gòu)上采用一環(huán)套一環(huán)的嵌套結(jié)構(gòu)，這就是所謂的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，它具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因而得是所謂的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，它具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛地應(yīng)用。直流伺服電機(jī)可應(yīng)用在火花機(jī)，機(jī)器手，精確的機(jī)器等，同時(shí)到廣泛地應(yīng)用。直流伺服電機(jī)可應(yīng)用在火花機(jī)，機(jī)器手，精確的機(jī)器等，同時(shí)可加配減速箱，令機(jī)器設(shè)備帶來可靠的準(zhǔn)確性及高扭力?？杉优錅p速箱，令機(jī)器設(shè)備帶來可靠的準(zhǔn)確性及高扭力。 3.2.3 項(xiàng)目實(shí)踐（做）項(xiàng)目實(shí)踐（做） 下面以火花機(jī)為例，詳細(xì)說明直流下面以火花機(jī)為例，詳細(xì)說

38、明直流伺服電機(jī)的傳動(dòng)控制。伺服電機(jī)的傳動(dòng)控制。本任務(wù)主要有以下要求：本任務(wù)主要有以下要求：1熟悉火花機(jī)的工作原理；熟悉火花機(jī)的工作原理；2掌握火花機(jī)整個(gè)伺服系統(tǒng)的構(gòu)建；掌握火花機(jī)整個(gè)伺服系統(tǒng)的構(gòu)建；3掌握直流伺服系統(tǒng)的軟件控制流程。掌握直流伺服系統(tǒng)的軟件控制流程。 圖圖3-14 joemars火花機(jī)火花機(jī) 1 火花機(jī)原理及其工作過程分析火花機(jī)原理及其工作過程分析 火花機(jī)（簡稱火花機(jī)（簡稱EDM，全稱，全稱Electrical Discharge Machining）是利用浸）是利用浸在工作液中的兩極間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電蝕作用蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法，在工作液中的兩極間脈沖放電時(shí)產(chǎn)生的電蝕作用

39、蝕除導(dǎo)電材料的特種加工方法，又稱放電加工或電蝕加工?；鸹庸ぶ饕糜诩庸ぞ哂袕?fù)雜形狀的型孔和型腔又稱放電加工或電蝕加工?；鸹庸ぶ饕糜诩庸ぞ哂袕?fù)雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；加工各種硬、脆材料；加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等的模具和零件；加工各種硬、脆材料；加工各種成形刀具、樣板和螺紋環(huán)規(guī)等工具。工具。 在進(jìn)行電火花加工時(shí)，工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極，并浸入在進(jìn)行電火花加工時(shí)，工具電極和工件分別接脈沖電源的兩極，并浸入工作液中，或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g隙。通過間隙自動(dòng)控制系統(tǒng)（直流伺服系統(tǒng)）工作液中，或?qū)⒐ぷ饕撼淙敕烹婇g隙。通過間隙自動(dòng)控制系統(tǒng)（直流伺服系統(tǒng)）控制工具電極向工件進(jìn)給

40、，當(dāng)兩電極間的間隙達(dá)到一定距離時(shí)，兩電極上施加控制工具電極向工件進(jìn)給，當(dāng)兩電極間的間隙達(dá)到一定距離時(shí)，兩電極上施加的脈沖電壓將工作液擊穿，產(chǎn)生火花放電。的脈沖電壓將工作液擊穿，產(chǎn)生火花放電。項(xiàng)項(xiàng) 目目 實(shí)實(shí) 施施 2建立伺服控制系統(tǒng)建立伺服控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)是以單片機(jī)為控制器，以測速發(fā)電機(jī)為速度反饋元件，以光電控制系統(tǒng)是以單片機(jī)為控制器，以測速發(fā)電機(jī)為速度反饋元件，以光電編碼器為角位置反饋元件。驅(qū)動(dòng)裝置為大功率晶體管編碼器為角位置反饋元件。驅(qū)動(dòng)裝置為大功率晶體管PWM功率放大器，執(zhí)行功率放大器，執(zhí)行電機(jī)為直流伺服電機(jī)。其控制系統(tǒng)框圖如圖電機(jī)為直流伺服電機(jī)。其控制系統(tǒng)框圖如圖3-15所示，其硬件

41、原理框圖為圖所示，其硬件原理框圖為圖3-16。圖圖3-15 火花機(jī)控制系統(tǒng)框圖火花機(jī)控制系統(tǒng)框圖 圖圖3-16 火花機(jī)控制系統(tǒng)硬件原理圖火花機(jī)控制系統(tǒng)硬件原理圖 這個(gè)系統(tǒng)由角度反饋環(huán)和速度反饋環(huán)雙環(huán)組成這個(gè)系統(tǒng)由角度反饋環(huán)和速度反饋環(huán)雙環(huán)組成,角度反饋是系統(tǒng)的主反饋角度反饋是系統(tǒng)的主反饋,反饋結(jié)果和給定輸入值反饋結(jié)果和給定輸入值 進(jìn)行相減，產(chǎn)生角度偏差信號進(jìn)行相減，產(chǎn)生角度偏差信號 ，偏差信號由比，偏差信號由比例環(huán)節(jié)例環(huán)節(jié)K1放大，送到下一個(gè)環(huán)節(jié)。放大，送到下一個(gè)環(huán)節(jié)。3火花機(jī)控制系統(tǒng)模型火花機(jī)控制系統(tǒng)模型圖圖3-17火花機(jī)控制系統(tǒng)模型火花機(jī)控制系統(tǒng)模型 Re 程序開始執(zhí)行時(shí)，首先對單片機(jī)程序

42、開始執(zhí)行時(shí)，首先對單片機(jī)的的I/O進(jìn)行初始化。單片機(jī)的進(jìn)行初始化。單片機(jī)的P1口與口與P3.0口設(shè)定為輸入口，直接接收來自口設(shè)定為輸入口，直接接收來自光電編碼器輸出的數(shù)字信號。對給定光電編碼器輸出的數(shù)字信號。對給定值直接接收來自光電編碼器的數(shù)字信值直接接收來自光電編碼器的數(shù)字信號。對給定值進(jìn)行采樣是對號。對給定值進(jìn)行采樣是對0809輸輸入的模擬量的轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行讀取的。入的模擬量的轉(zhuǎn)換結(jié)果進(jìn)行讀取的。對角度值讀取是讀取光電編碼器輸出對角度值讀取是讀取光電編碼器輸出的數(shù)據(jù)。對速度采樣后，就可以計(jì)算的數(shù)據(jù)。對速度采樣后，就可以計(jì)算控制量控制量C，進(jìn)而把控制量送給，進(jìn)而把控制量送給DAC0832產(chǎn)生控

43、制信號去控制產(chǎn)生控制信號去控制PWM功率放大器工作功率放大器工作，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。4.控制流程的制定控制流程的制定 圖圖3-18 控制流程圖控制流程圖 項(xiàng)項(xiàng) 目目 評評 價(jià)價(jià)項(xiàng)目目標(biāo)分值評分得分建立硬件伺服控制系統(tǒng)能正確分析控制要求，搭建硬件系統(tǒng)20不完整，每處扣2分建立控制系統(tǒng)模型按照控制要求，建立控制系統(tǒng)原理圖，要求完整、美觀10不規(guī)范，每處扣2分在Proteus中搭建仿真系統(tǒng)按照原理圖，搭建仿真系統(tǒng)。線路安全簡潔，符合工藝要求30不規(guī)范，每處扣5分程序設(shè)計(jì)與調(diào)試（1）程序設(shè)計(jì)簡潔易讀，符合任務(wù)要求（2）在保證人身和設(shè)備安全的前提下，通電調(diào)試一次成功40第一次調(diào)試不成功

44、扣5分；第二次試車不成功扣10分總分100表表3-3 項(xiàng)目評價(jià)表項(xiàng)目評價(jià)表3.3.1 項(xiàng)目思考（思）項(xiàng)目思考（思） 20世紀(jì)世紀(jì)80年代以來，隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動(dòng)技年代以來，隨著集成電路、電力電子技術(shù)和交流可變速驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)有了突出的發(fā)展，各國著名電氣廠商相繼推術(shù)的發(fā)展，永磁交流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)有了突出的發(fā)展，各國著名電氣廠商相繼推出各自的交流伺服電動(dòng)機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。交流伺服出各自的交流伺服電動(dòng)機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器系列產(chǎn)品并不斷完善和更新。交流伺服系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來的直流伺服面臨被淘系統(tǒng)已成為當(dāng)代高性能

45、伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機(jī)。汰的危機(jī)。90年代以后，世界各國已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)年代以后，世界各國已經(jīng)商品化了的交流伺服系統(tǒng)是采用全數(shù)字控制的正弦波電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)。交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置在傳動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展日新月字控制的正弦波電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)。交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置在傳動(dòng)領(lǐng)域的發(fā)展日新月異。異。 從三個(gè)方面去思考：從三個(gè)方面去思考： 1交流伺服電機(jī)與直流伺服電機(jī)比較，差別差別是什么？交流伺服電機(jī)與直流伺服電機(jī)比較，差別差別是什么？ 2控制脈沖如何產(chǎn)生？控制脈沖如何產(chǎn)生？ 3交流伺服系統(tǒng)如何構(gòu)建？交流伺服系統(tǒng)如何構(gòu)建？任務(wù)任務(wù)3-3 交流伺服電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)控制交流伺服電動(dòng)

46、機(jī)傳動(dòng)控制 項(xiàng)目思考交直流伺服電機(jī)差別？交流伺服控制控制脈沖如何產(chǎn)生？交流伺服系統(tǒng)如何構(gòu)建？交流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)及原理交流伺服電機(jī)的控制方式51系列定時(shí)器的使用自動(dòng)送粉器工作過程分析伺服控制系統(tǒng)構(gòu)建項(xiàng)目知識項(xiàng)目實(shí)踐知識分布網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)交流伺服系統(tǒng)構(gòu)成和發(fā)展知識拓展單片機(jī)控制器的硬件設(shè)計(jì)知識點(diǎn)知識點(diǎn)1:1. 交流伺服電的結(jié)構(gòu)及工作原理交流伺服電的結(jié)構(gòu)及工作原理 “伺服電機(jī)伺服電機(jī)”可以理解為絕對服從控制可以理解為絕對服從控制信號指揮的電機(jī)；在控制信號發(fā)出前，轉(zhuǎn)子信號指揮的電機(jī)；在控制信號發(fā)出前，轉(zhuǎn)子不動(dòng)；當(dāng)控制信號發(fā)出時(shí)，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)；不動(dòng)；當(dāng)控制信號發(fā)出時(shí)，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)控制信號消失時(shí)，轉(zhuǎn)子

47、立刻停轉(zhuǎn)。伺服電當(dāng)控制信號消失時(shí)，轉(zhuǎn)子立刻停轉(zhuǎn)。伺服電機(jī)一般分為交流伺服和直流伺服兩大類。機(jī)一般分為交流伺服和直流伺服兩大類。 交流伺服電機(jī)基本構(gòu)造與交流感應(yīng)電動(dòng)交流伺服電機(jī)基本構(gòu)造與交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相似。在定子上有兩個(gè)空間相位相差機(jī)相似。在定子上有兩個(gè)空間相位相差90度的勵(lì)磁繞組和控制繞組。按恒定交流電壓，度的勵(lì)磁繞組和控制繞組。按恒定交流電壓，利用施加到勵(lì)磁繞組上的交流電壓或相位的利用施加到勵(lì)磁繞組上的交流電壓或相位的變化，達(dá)到控制電機(jī)運(yùn)行的目的。變化，達(dá)到控制電機(jī)運(yùn)行的目的。 3.3.2 項(xiàng)目知識（學(xué)）項(xiàng)目知識（學(xué)）圖圖3-19 交流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)圖交流伺服電機(jī)結(jié)構(gòu)圖 1）異步型交流伺服電動(dòng)

48、機(jī)：）異步型交流伺服電動(dòng)機(jī)：異步型交流伺服電動(dòng)機(jī)指的是交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。它有三相和單相之分，也異步型交流伺服電動(dòng)機(jī)指的是交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。它有三相和單相之分，也有鼠籠式和線繞式，通常多用鼠籠式三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。有鼠籠式和線繞式，通常多用鼠籠式三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。2）同步型交流伺服電動(dòng)機(jī)：）同步型交流伺服電動(dòng)機(jī)： 同步型交流伺服電動(dòng)機(jī)雖較感應(yīng)電動(dòng)機(jī)復(fù)雜，但比直流電動(dòng)機(jī)簡單。它的同步型交流伺服電動(dòng)機(jī)雖較感應(yīng)電動(dòng)機(jī)復(fù)雜，但比直流電動(dòng)機(jī)簡單。它的定子與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)一樣，都在定子上裝有對稱三相繞組。而轉(zhuǎn)子卻不同，按不定子與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)一樣，都在定子上裝有對稱三相繞組。而轉(zhuǎn)子卻不同，按不同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)又分電磁式及非電磁式

49、兩大類。非電磁式又分為磁滯式、永磁式同的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)又分電磁式及非電磁式兩大類。非電磁式又分為磁滯式、永磁式和反應(yīng)式多種。和反應(yīng)式多種。2.交流伺服電動(dòng)機(jī)分類交流伺服電動(dòng)機(jī)分類 轉(zhuǎn)矩控制：轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值轉(zhuǎn)矩控制：轉(zhuǎn)矩控制方式是通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設(shè)定電機(jī)軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小。來設(shè)定電機(jī)軸對外的輸出轉(zhuǎn)矩的大小。 位置控制：位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動(dòng)位置控制：位置控制模式一般是通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉(zhuǎn)動(dòng)速度的大小，通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，也有些伺服可以通過通訊方速度的大小，通過脈沖的個(gè)數(shù)來確定轉(zhuǎn)動(dòng)的角

50、度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進(jìn)行賦值。式直接對速度和位移進(jìn)行賦值。 速度模式：通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制，速度模式：通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制，在有上位控制裝置的外環(huán)在有上位控制裝置的外環(huán)PID控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位，但必須把電機(jī)控制時(shí)速度模式也可以進(jìn)行定位，但必須把電機(jī)的位置信號或直接負(fù)載的位置信號給上位反饋?zhàn)鲞\(yùn)算用。的位置信號或直接負(fù)載的位置信號給上位反饋?zhàn)鲞\(yùn)算用。 知識點(diǎn)知識點(diǎn)2: 交流伺服電機(jī)的控制方式交流伺服電機(jī)的控制方式 定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí)和定時(shí)/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器1都有都有4種定時(shí)模式。種定時(shí)模

51、式。 16位定時(shí)器對內(nèi)部機(jī)器周期進(jìn)行技術(shù)，機(jī)器周期加位定時(shí)器對內(nèi)部機(jī)器周期進(jìn)行技術(shù)，機(jī)器周期加1，定時(shí)器值加，定時(shí)器值加1,1MHZ模式下，一個(gè)機(jī)器周期為模式下，一個(gè)機(jī)器周期為1us 。 定時(shí)器工作模式寄存器定時(shí)器工作模式寄存器TMOD，不可位尋址，需整體賦值，高，不可位尋址，需整體賦值，高4位用于定位用于定時(shí)器時(shí)器1，第四位用于定時(shí)器，第四位用于定時(shí)器0。知識點(diǎn)知識點(diǎn)3: 51系列定時(shí)器的使用系列定時(shí)器的使用 表表3-4 TMOD寄存器結(jié)構(gòu)寄存器結(jié)構(gòu) 表表3-5 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式設(shè)置表計(jì)數(shù)器工作方式設(shè)置表 C/TC/T：為定時(shí)器功能選擇位，：為定時(shí)器功能選擇位，C/T=0C/T=

52、0對機(jī)器周期計(jì)數(shù)，對機(jī)器周期計(jì)數(shù)，C/T=1C/T=1，對外部脈沖計(jì)數(shù)。對外部脈沖計(jì)數(shù)。 GATE:GATE:門控位，門控位，GATE=0GATE=0，軟，軟件置位件置位TRnTRn即可啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，即可啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，GATE=1GATE=1需外部中斷引腳為高電平需外部中斷引腳為高電平時(shí)才能軟件置位時(shí)才能軟件置位TRnTRn啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，一般取一般取GATE=0GATE=0。 定時(shí)器控制寄存器定時(shí)器控制寄存器TCON TFn：Tn溢出標(biāo)志位，當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí)，硬件置位溢出標(biāo)志位，當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí)，硬件置位TFn，中斷使能的情，中斷使能的情況下，申請中斷，況下，申請中斷，CPU響應(yīng)中斷后，硬件

53、自動(dòng)清除響應(yīng)中斷后，硬件自動(dòng)清除TFn。 TRn：計(jì)時(shí)器啟動(dòng)控制位，軟件置位：計(jì)時(shí)器啟動(dòng)控制位，軟件置位TRn即可啟動(dòng)定時(shí)器，軟件清除即可啟動(dòng)定時(shí)器，軟件清除TRn關(guān)閉標(biāo)志位。關(guān)閉標(biāo)志位。 IEn：外部中斷請求標(biāo)志位。：外部中斷請求標(biāo)志位。 ITn：外部中斷出發(fā)模式控制位，：外部中斷出發(fā)模式控制位，ITn=0為低電平觸發(fā)，為低電平觸發(fā)，ITn=1為下降沿觸為下降沿觸發(fā)。發(fā)。 TCOND7D6D5D4D3D2D1D0TF1TR1TF0TR0IE1IT1IE0IT0位地址8FH8EH8DH8CH8BH8AH89H88H表表3-6 TCON結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 中斷允許控制寄存器中斷允許控制寄存器IE EA（I

54、E.7）：全局中斷控制位。）：全局中斷控制位。 IE.6無意義。無意義。 ETn:定時(shí)器中斷使能控制位。定時(shí)器中斷使能控制位。 ES：串行接收：串行接收/發(fā)送中斷控制位，置位允許中斷。發(fā)送中斷控制位，置位允許中斷。 EXn：外部中斷使能控制位。：外部中斷使能控制位。IED7D6D5D4D3D2D1D0EA-ESET1EX1ET0EX0位地址AFHACHABHAAHA9HA8H表表3-7 IE寄存器結(jié)構(gòu)寄存器結(jié)構(gòu) 中斷優(yōu)先級控制寄存器中斷優(yōu)先級控制寄存器IP，復(fù)位后為，復(fù)位后為00H IP.6，IP.7保留，無意義。保留，無意義。 PT2：定時(shí)器：定時(shí)器2中斷優(yōu)先級控制。中斷優(yōu)先級控制。 PS：

55、串行中斷優(yōu)先級控制位。：串行中斷優(yōu)先級控制位。 PT1/0：定時(shí)器：定時(shí)器1/0優(yōu)先級控制位。優(yōu)先級控制位。 PXn：外部中斷優(yōu)先級控制位。：外部中斷優(yōu)先級控制位。IPD7D6D5D4D3D2D1D0-PSPT1Px1PT0PX0位地址BCHBBHBAHB9HB8H表表3-8 IP中斷控制寄存器結(jié)構(gòu)中斷控制寄存器結(jié)構(gòu) 圖圖3-20 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式計(jì)數(shù)器工作方式0邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu) TL0 TL0高高3 3位不用，低位不用，低5 5位溢出時(shí)，直接向位溢出時(shí)，直接向TH0TH0進(jìn)位。進(jìn)位。 通過設(shè)置通過設(shè)置TH0TH0和和TL0TL0初值（初值（0819108191），使計(jì)數(shù)器從初值開

56、始加），使計(jì)數(shù)器從初值開始加1 1，溢出，溢出后申請中斷，溢出后需重新設(shè)置初值，否則將從后申請中斷，溢出后需重新設(shè)置初值，否則將從0 0開始加開始加1 1計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。 T=(T=(模值模值- -初值初值) )* *機(jī)器周期，初值為機(jī)器周期，初值為81918191位計(jì)數(shù)最小值位計(jì)數(shù)最小值1 1，初值為，初值為0 0為計(jì)為計(jì)數(shù)最大值數(shù)最大值81918191。 模式模式1和模式和模式0功能相同，但模式功能相同，但模式1 16位。位。 圖圖3-21 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式計(jì)數(shù)器工作方式1邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu) 定時(shí)器模式定時(shí)器模式2 模式模式2構(gòu)成自動(dòng)重裝的構(gòu)成自動(dòng)重裝的8位定時(shí)器，計(jì)數(shù)器的范圍為位定

57、時(shí)器，計(jì)數(shù)器的范圍為0256 TH作為初值寄存器，作為初值寄存器，TL作為計(jì)數(shù)寄存器。作為計(jì)數(shù)寄存器。TL溢出時(shí)，置位中斷標(biāo)志溢出時(shí)，置位中斷標(biāo)志位，并且把位，并且把TH中的值自動(dòng)裝入中的值自動(dòng)裝入TL。 圖圖3-22 定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式計(jì)數(shù)器工作方式2邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu) 定時(shí)器模式定時(shí)器模式3，模式，模式3只適用于定時(shí)器只適用于定時(shí)器0 模式模式3時(shí)定時(shí)器構(gòu)成時(shí)定時(shí)器構(gòu)成2個(gè)獨(dú)立的個(gè)獨(dú)立的8位計(jì)數(shù)器。位計(jì)數(shù)器。 此模式下，此模式下，TL0和模式和模式0,1狀態(tài)一樣可以做計(jì)數(shù)和定時(shí)。狀態(tài)一樣可以做計(jì)數(shù)和定時(shí)。TH0只能用于定只能用于定時(shí)不能用于計(jì)數(shù)，并占用時(shí)不能用于計(jì)數(shù)，并占用T1的資

58、源的資源TF1和和TR1。 圖圖3-23定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式計(jì)數(shù)器工作方式3邏輯結(jié)構(gòu)邏輯結(jié)構(gòu)項(xiàng)項(xiàng) 目目 要要 求求1認(rèn)識交流伺服電機(jī)的工作原理；認(rèn)識交流伺服電機(jī)的工作原理；2熟悉交流伺服電機(jī)的系統(tǒng)搭建；熟悉交流伺服電機(jī)的系統(tǒng)搭建；3熟悉交流伺服電機(jī)的軟件編程。熟悉交流伺服電機(jī)的軟件編程。3.3.3 項(xiàng)目實(shí)踐（做）項(xiàng)目實(shí)踐（做） 項(xiàng)項(xiàng) 目目 實(shí)實(shí) 施施 1.激光熔覆自動(dòng)送粉器工作過程分析激光熔覆自動(dòng)送粉器工作過程分析 本任務(wù)講解的是螺旋式送粉器。本任務(wù)講解的是螺旋式送粉器。螺旋式送粉器工作時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)螺螺旋式送粉器工作時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)，使粉末沿著桶壁輸送至混桿旋轉(zhuǎn)，使粉末沿著桶壁輸送

59、至混合器，然后混合器中的載流氣體將合器，然后混合器中的載流氣體將粉末以流體的方式輸送至加工區(qū)域。粉末以流體的方式輸送至加工區(qū)域。為了使粉末充滿螺紋間隙，粉末存為了使粉末充滿螺紋間隙，粉末存儲(chǔ)倉斗底部加有振動(dòng)器，能提高送儲(chǔ)倉斗底部加有振動(dòng)器，能提高送粉量的精度。送粉量的大小可以由粉量的精度。送粉量的大小可以由電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。 圖圖3-33 激光熔覆自動(dòng)送粉器結(jié)構(gòu)激光熔覆自動(dòng)送粉器結(jié)構(gòu) 2.伺服控制系統(tǒng)構(gòu)建伺服控制系統(tǒng)構(gòu)建 控制系統(tǒng)采用控制系統(tǒng)采用MCS51系列單片機(jī)系列單片機(jī)AT89C51作為處理器系統(tǒng)。電機(jī)選用上作為處理器系統(tǒng)。電機(jī)選用上是松下是松下MSMA082A1G型交流伺

60、服電機(jī)。驅(qū)動(dòng)器選用的是松下型交流伺服電機(jī)。驅(qū)動(dòng)器選用的是松下MINA S A系列系列全數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器。伺服驅(qū)動(dòng)器連接器全數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器。伺服驅(qū)動(dòng)器連接器CN I/F信號作為外部控制信號輸信號作為外部控制信號輸入入/輸出，連接器輸出，連接器CN SIG作為伺服電機(jī)編碼器的連接線。作為伺服電機(jī)編碼器的連接線。 系統(tǒng)采用了增量式光電編碼器的伺服驅(qū)動(dòng)器，它的接線是系統(tǒng)采用了增量式光電編碼器的伺服驅(qū)動(dòng)器，它的接線是PULS1與單片與單片機(jī)輸出脈沖信號相連，機(jī)輸出脈沖信號相連，PULS2接接+5v信號，信號，SIGN1接方向信號，接方向信號，SIGN2接接+5V信號，信號，COM+，COOM_