毕业设计(论文)-数字电动伺服控制器的设计.doc

数字电动伺服控制器的设计----XXXXXXX学院毕业设计说明书数字电动伺服控制器的设计Digitalelectricservocontrollerdesign学生学号：学生姓名：专业班级：指导教师：职称：起止日期：xxxxxxxxxxx学院摘要本设计课题来源于吉林大学工程机器人研究室，主旨是采用C8051F410单片机控制器实现对伺服电机系统的控制。根据控制器的要求，提出总体方案。控制器包括C8051F410单片机最小系统、AD620模拟量输出转换、RS-485接口、开关量输出信号处理、开关量输入信号处理、光电码盘四倍频鉴相及供电电路。控制器采用C8051F410单片机最小系统作为主控单元，AD620模拟量输出转换电路将C8051F410单片机输出的电流转换成-10V~+10V的电压信号来控制伺服电机速度，RS-485接口电路是控制器与上位机进行双向数据通讯，开关量输出信号处理电路将来自C8051F410单片机最小系统I/O口输出的高低电平转换成光敏晶体管的导通或截止来控制伺服系统，开关量输入信号处理电路是将采集到的信号转换成C8051F410单片机最小系统I/O可以认知的信号，光电码盘四倍频鉴相电路将采集到的光电码盘信号进行转换进而送给C8051F410单片机最小系统I/O，供电电路为整个控制器供电。控制器系统利用C语言编写了C8051F410单片机程序和PID控制算法，从而使控制器具有无超调，实时性和响应性好，定位精确，可靠性高，尺寸小，质量轻，成本低等特点。关键词：伺服控制器；PID控制；C8051F410单片机：RS-485通讯AbstractThedesignissuesfromJilinUniversityEngineeringRoboticsLaboratory,thesubjectrealizescontrolservomotorcontrolsystemfromusingC8051F410MCUcontroller.Accordingtotherequirements,controllerputsforwardtheoverallprogram.ThecontrollerincludesaminimumsystemC8051F410microcontroller,AD620analogoutputconverter,RS-485interface,theswitchoutputsignalprocessing,digitalinputsignalprocessing,fourthharmonicphaseopticalencoderandpowersupplycircuit.C8051F410MCUcontrollerusesminimumsystemasthemaincontrolunit,ByAD620Analogoutputconvertercircuit,microcontrollerC8051F410outputcurrentisconvertedto-10V~+10Vvoltagesignaltocontroltheservomotorspeed,RS485interfacecircuitisthecontrollerandPCbi-directionaldatacommunication,signalprocessingcircuitswitchoutputfromminimumsystemC8051F410MCUI/Oportintohighandlowoutputphototransistoristurnedonorofftocontroltheservosystem,SwitchinputsignalprocessingcircuitisthecollectedsignalsintoC8051F410microcontrollerminimumsystemI/Osignalscanbecognitive,OpticalencoderfouroctavephasecircuitwillbecollectedOpticalencodersignalisconvertedandthensentC8051F410SCMminimumsystemI/O,powersupplycircuitfortheentirecontroller.ThecontrollersystemusesClanguage8051F410MCUprogramsandPIDcontrolalgorithm,sothatthecontrollerhasnoovershoot,timelinessandresponsivenessisgood,accuratepositioning,highr