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文档简介

实验一转速测量与控制一、实验目的熟悉速度传感器工作原理熟悉硬件设计原理熟悉软件编程方法二、实验仪器PC机、示波器、综合实验板、数字表,频率计三、实验设计原理硬件设计原理(1)整体设计框图速度传感器速度传感器放大整形CPUI/O显示键盘D/A信号放大直流电机图1-1整体设计方框图其中,图的上半部分为测量部分,下半部分为控制部分CPU:AT89C52I/O:人机接口,7290D/A:5618直流电机:=24v贞(2殖)硬访件主盖要由愁三块太集成玻芯片蜂和直丹流电找机、江光电逝转速就传感弄器等饱组成搁。物①染信号窝产生江与放谋大整层形阶搁晓图1笑-2怀醉信号汤产生击与放烂大整闭形示己意图雨注:项圆盘狠上有娘36蕉0个初孔,拘因此弱每转吃输出仔36肾0个侨脉冲牢。嚷光电鲁转速扩传感捐器:电传感肉器的勿作用珍是将傍各种按现场接的被告测物溉理量住按照续一定伸的规蠢律转狭换成诊便于扎测量质的模炉拟电驱信号穗(电基压或腔电流且)。服转速早传感粗器将惠电动立机转何速转伯化为趋电压兵信号瓦,作氧为整卖个系盖统的蛋输入图。本浇实验柔中采阔用光序电式底转速勉传感恒器,酿其工改作原燃理是咸:利嫂用电砍动机趴带动伞一个予圆周彩上有览均匀压分布旗小孔刃的圆记盘来弃控制暖发光崭二极衔管的赵光强馋,使清光的管强度增呈周肥期性妙变化场。光润电二灯极管娘的回泽路电宇流也贝呈周抱期性仰变化骗,频功率f赠=N劈/6避0扶×只36期0=浑6N宏H朽z,玉其中选N为汤转速添,单盾位为菠R校/m袄in想。秩信号培放大悠整形誉:认传感善器的端输出湾电压慰信号违比较擦小,佩一般等只有尾几毫晨伏到虏几十窃毫伏抄,不轿足以验驱动圆后边屿与之揉相连给的芯导片,忠并混栗有许买多干略扰信境号,区因此对必须芒将信狗号放庆大到涉与下壶一极船芯片介驱动艰电压拦相匹膏配的沟程度腊,并舱去除颜干扰管,变相成一宾个方交波信之号。胸本实扎验中叹电动乎机、漫光电闲传感净器及百信号际放大婶整形妥电路愚都集嫩成到储一块西,封惨装在恭一个跟圆柱撤形容报器内衣。输普出的湾信号兼经过招反向夹器(氏近一示步提揪供驱盏动)雷和缓柳冲器省后输立送给格AT赶89础C狠52坛单片选机T仰0管书脚。驶数据围采集锣与处赴理警图1泛-3胜焰数据任采集需与处罢理框旷图判电路闲板上槐有一核个由足55任5集罢成定盖时器咸构成吧的单东稳态搭触发糖器,贩提供尼1秒悄钟的坛定时团,来茎控制垫74堂HC码24旋4缓妇冲器稍的通骄与断杏,这如样单堪片机袜计数症器一佛次所议累积字的数虑即为优脉冲塔频率封,经寒换算膏后可茄得到窃电动漆机的锦转速花。脖饭逢图享1-告4颜定辩时电抵路原计理图仔单稳涉态触萍发器延的特呈点是崇:电改路有酒两个抗工作腰状态静:个朗稳态撇,一四个暂升态。表在没樱有外眯界触范发信衫号时咐,电舰路处富于稳舅态,城并且新能一辟直保党持下骆去。贞在外蜓界信山号的抗作用恶下,碑电路绪由稳狭态转跟换为芒暂稳构态。库暂稳划态是婶一个影不能尘长久赶保持谦的状龟态,饶经过旷一段堪时间寻后,活电路基会自勒动返蝴回到怖稳态欢。暂牛稳态乖的持欠续时获间,辈就是糖电路粥输出凤脉冲杨的宽祸度,昂它仅院取决络于电第路本漠身的碎参数让,而勿与触桂发脉针冲无代关。虾输出伴脉冲踢宽度次为尚,适托当选料取定队时元药件R松1和把C3玩的数左值,轿使五=1约s。肢这种宇单稳卖态触违发器材电路月要求训输入芬触发菠负脉晒冲的傻宽度窜小于殊输出当脉冲厅的宽闯度。背单片必机:这本实消验中迅,单诉片机墙的型弊号是墙AT外89贺C恳52葱,是偏整个访实验算的核录心,万主要蒙负责落数据匠的数孕据采利集、权数据蔬处理败和显暮示,堆并控徒制直饱流电迷机。徐AT阔89质C毛52筛是一坟款具每有低梦功耗分和高渣性能钥的、摇CM毛OS滑制造匠工艺挑的8开位微唯处理心器,桌有8骄K字党节的司FL奸AS撇H可总编程蚊和可管擦除双只读登存储诊器(爷PE倾RO搁M)常。有哈片内姓25摧6玻×驴8位疑内部侮RA李M,街32啦根可挠编程睛I/另O线斯,3海个1洽6位黎定时得/计扩数器皱,八坡个中纹断源销,和蕉可编吧程串洞行通兴道等寻。孩电路剑图如蓄下:避遥脚乱茎滴浆累食烂图1码-5咳嫂单片破机电培路原案理图凝说明命:P自1口臣是数均据/妈地址未复用乎口,疾P2畜口是沫地址趁口;蹄P1坐口多震用途侵:P兰10焰、P边11粮作为请串行赴总线途的两兵根线遮,一土根数掏据线终,一秧根时秋钟线鹊,P企12驱,P叫13歼,P诞14位作为殊与C油S抄54描60亮A惨的接梳口线社,本调实验击中没员有用训到,翁P1茧5,絮P1衰6,妻P1哲7作抢为三喝-八姑译码盒器的拿输入宜信号淘线;乘P3鱼0,画P3雪1是春串行仁输入哀/输予出通再道,姨P3捧2(悼IN吴T0否)与宽ZL姑G7掏29烫0的脂中断立管脚齐相连声,P辞33防(I雹NT渠1)场与C逮S品54变60吸A生的中膝断管蜘脚相逮连。泼P3圾4(糕T0拌)作梦为计齿数器汽的输摸入端柜,P分35须(T仪1)盛作为蹄输出弃,作舒为外睬部芯梨片的命读信谅号线知;使喘用内砍部晶捷振,绳外接康起振碌晶体转。牲单片捡机将主采集棚来的搏数据纲经过古一定手的算鹿法处幻理后耗,输娱出给尸D/蝶A,赢来控残制电气机转卸速。宣状态民显示薪与键牵盘设绪置鸟本实狼验中臭用Z薄LG覆72仇90扒作为撒键盘忠接口喇和L南ED其显示勒驱动伪。特迈点:采串行丘总线应接口类,提疲供键剂盘中脉断信奸号,含方便汤与处删理器垄接口麻;可茫驱动魄8位继共阴隙数码鲁管或慧64豪只独应立L甲ED努和6复4个兰按键斯;8雀个功顺能键欣,可山检测蔑任意炕键的疼连击旁次数饥。因疗为Z连LG抬72哲90制采用比串行摧总线常,而床AT钟89吐C裕52烤内部摊没有多集成砖总线园接口瓜,因帽此利椅用软咳件模物拟疯总线携接口址功能琴。顽本实粉验中抄使用辛了8陈个数袖码管食,分栽为两锦组,备数码复管的乱左四提位显划示数副值为抓当前坝所处挽状态夸,右附四位繁显示齐数值率为对脱应状臣态的究数值璃。以烤数值齿表示给的状哗态含悼义如录下:商01悠01介――愈当前赠电机泳转速笛01晌02绒――睛设置劳电机康转速联4牵ⅹ裹4键资盘布佳键如倚下:森图1球-6付我4舟ⅹ茂4键适盘布锹键示谎意图艇实验典板的龙左下雄方有良一4背ⅹ岗4键水盘,钓配痕合数畏码管拣使用秆。测舰量当突前电条机转构速,羞则按适一下婶“污电机报”誉键,氏数码姨管右沫四位体即表文示当链前电鞠机转广速;赚若要刮改变姜转速查,则换按一乘下设亲置键侮,这浓时,委数码勾管左厕四位帆显示脉“饭01桃02怪”怖,即咏可进省行设绍置转框速,稼设置岛好后疗再按辣“掠确定纸”辉键。上再按息一次禾“唯电机矮”藏键,殊即可题看到长电机瞎当前桨转速短,再且按一平次又偏回到要设置很转速愧;设廊置时感如想收修改皂,按能“痰取消检”煎,即璃可重篇新输虽入设贷置值洪(设呀置值取50耻0-秤25他00贸R/缎M,穗否则里无效此)。悟电路套图如惜下:围图1要-7售次4乔ⅹ鸣4键怒盘电贱路示建意图碍控制丝电路段本实虎验中惹,要丘通过爹设置舱转速冒来控台制电系机的智转速坏,需收要将断数字测信号硬转换烂为模凉拟信扣号,汇电路倦中使裹用了鞠D/叮A转徐换芯般片T谢LV学56投18还。芯乒片特屑点:垂12伍位双紧通道委串行雄接口织;可荡编程熟设置岭转换瑞时间倡,高茂速模脏式下坛为2拴.5始us犁,低盛速模贱式下踢为1去2u贩s;骄89惑C碎52尘将保运存的宫设置烈预期辫转速拉值转盗换成钳串行项数据居输出凉到5伞61男8的钩SD己I端虑,从宅SD点I端闭输入袋的数摄字信扭号经渴TL全V5玻61炎8转扁换成器模拟琴信号出,由暂OU蛙TB堤端输倒出,库经放挪大后丹作用乔于直湖流电瓦机,构达到闯闭环塌控制父目的乘。单电路忙图:格图1层-8品足控跑制电庙路示嚷意图垦驱动样电路傍:植直流贩电机呆的驱姓动电鲜流和作电压舱都比往较大伟,一极般要劲0-闲24遍V的悉电压讨,而孝D/淋A输卸出的猜信号隙电压洲和电攻流比雄较小渔,电托压范锡围为槐0-乔5V黎,不塘能直慌接驱工动,粱中间稀要经属过电伸压、劳电流掘放大欧。窗图1政-9苹悄驱非动电歇路示冻意图街图1着-1弃0乖信脉号放康大器扫电路遭示意洞图剃根据恶理想雪运放啊的性梢质,俱输出额电压动与输先入电凡压的慧关系塘为:五当城在0塔~5天V之端间变兄化时李,练约在颜0~膊24纷V之幕间变脏化,为变换流后的乱电压劲控制宰直流技电机极的转咬速,石直至挎电机简转速匆达到厨预期斜设定埋值,伏从而赚实现农闭环皂控制葬。但泽是因尊为放爬大电颠路的但非线驼性性承,会皇带来营转速槽误差恩。微直流极调速浊电机住在本醉实验歌中为棒受控散对象盒,在敏一定飘的输揪入电批压下坐,输扶出相跟应的仰转速阅。输峡入电摘压的罪范围老为0咸~2父4V管。杰软件脸设计踩原理横图1乏-1露1动软平件设摄计流疲程图低实验盗程序顶见附三录各四、浊实验暑步骤粪1.仰按姜实验泳要求允连接坚电路棵,检麻查没禾有连朗接错精误后现,给惊综合员实验笛板上氏电,节开始伪实验鉴。在摩实验坟的整仗个过越程中袍要注凭意安敏全。确2.陵用神键盘铁设置腾电机吓转速挨,从油50冤0R挡/m献in哀开始僵,当叙数码档管显办示的互当前置转速胡在设法定转使速附盼近上泼下小劫幅波抗动时合或稳烛定在搁设定控转速益时,美用示场波器径测量权TL辨V5爽61黎8的但OU啊TB贞端的艘信号浸频率腐,用情万用予表测负量O丙UT肺B端掀的信如号电景压、间直流本电机大的输掘入电超压供(测盆试点碰为f段对应汽m2突,末VO哨UT许B对蜡应R黄23中,腹对应坐m+但).行3.冒改对变设溪定的芹转速鸽,依探次输绑入5闷00咸R/板mi湾n~醋25慎00章R/撇mi怨n之岂间的隐值,慧重复徐步骤绑2。律4.尽记疗录数衡据,电处理皂数据榆。掀五、率数据理的采租集和言分析勉1.棒数据策采集队表1堤-1屑误锡所测寺参数给设定孩参数梳R/邮m饼/H粗z收误差系η价/%召/v魂/v邀A兴转速贯方程炼60胆0惭34育48站4.兼22过%垮1.番45冬5.目584.9承44.9雪=易(R终)伍90吧0御54把05眼0.咸09托%砖1.曲88案7.效73在12朝00帐70焰42恐2.匆19读%惨2.裁34慰10愚.0愿1愿15用00猪87键71虑2.会54扣%号2.现78趟12逝.0赔3乒=拿(R瞎)脸18驴00漆10爸41喉7碰3.残54永%燥3.胖22士14怪.2池5家20絮00欣11辜62贼8过3.忙1%来3.滔55雕15桐.7馅1讨2.支数据耕分析羞理论舍上,全=查,(叉即理圾论值形),散A=监(不乔能用或表1爹-1材中数笼据直极接计旬算,预因为堵有初绩始值饰)=玩=盈,旺η欧=啊×庆10惹0%竖。壮经过迁表1喜-1默中数励据计层算,写=眼4.括9扣(1必)在度实验州数据恼选择旧上,炒设定辅参数赵的前要五个沙转速铅由上召而下宋的以中30绞0R冷/m呈递增浩,同组时测胞得数督据扭的值织也相浑应以踏相似奉的差跃值递括增,善因此王,我详们设和想妄和转日速R杜成线记性关凶系。陪设杀=钞a片R病+件c斩逮欠——河式宗①辣其中侵a和述c为轻未定垂常量卡。惜因为圣d慕/些Dr房=束附a清=肿绕Δ页/续Δ去R淋阵——神式搭②灭将表念1-敌1中挠数据途代入吩式底①单和式裹②贱,可唤得到扎表1他-2摧表1薯-2诞峰参数捡a和示c的李值赖a势c勇0.赞56晋2毛0.词54筹8父0.皂56慢4节因此链,直=衬,箱导=暮瓶0.顷55质8种因此蛙,光=渴0挪.0漠01环48凭R倾+稻0.婶55傅8纤(2熊)由敲表1稀-1害可知坚,胞和纹成色闻倍的拐关系赴。预由(悼1)墓中同柄样的屈分析摄方法徐可得贺:挑=示0擦.0额07忧39掘R爬+混1.侍04稠综上出,转就速方桃程为乒:稠=估0虫.0仔01碧48递R乡+备0.垃55群8优=概0伍.0抚07竭39胸R足+敢1.傲04携(3惨)验剥证转检速方签程的氏正确盗性运选取课转速内为粘13君00灵R薪/m灭,测押量得肝=社2为.4割9钟他V,对=妻1浮0.壁74怎烧V晌(理作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