Курсовая работа: Система автоматического управления манипулятором робота-лунохода
Рисунок 17. Внешний вид широтно-импульсной модуляции
При ШИМ период следования импульсов Т постоянен, изменяется ширина импульса Tи .
ЧИМ:
Рисунок 18. Внешний вид частотно-импульсной модуляции
Ширина импульса постоянна, различна частота их следования.
Модуляция позволяет снизить энергозатраты, что приводит к увеличению КПД. Также т.к. через транзистор не всегда течет ток, на нем меньше рассеивается мощности.
Выбираем ШИМ как наиболее простой в реализации вид модуляции – реализуется при помощи генератора пилообразного напряжения и компоратора.
Преобразуем исходную схему линейного усилителя в импульсную:
Рисунок 19. Импульсная схема усилителя
В разрабатываемой системе нет отрицательного источника питания, поэтому модернизируем исходную схему, избавившись от отрицательного источника питания:
Рисунок 20. Импульсная схема усилителя с одним источником питания
В представленной схеме для того, чтобы двигатель вращался в одну сторону в точке А создается потенциал +12В, а в точке B 0В. Для вращения двигателя в другую сторону данные потенциалы меняются местами. Если же необходимо, чтобы двигатель не вращался в обоих точках задается потенциал равный +6В.
Вывод : Окончательная импульсная схема управления двигателем с использованием одного источника питания +12В и Н-моста:
Рисунок 21. Импульсная схема управления на КМОП-транзисторах
В схеме используются КМОП транзисторы как имеющие меньшее падение напряжения.
В разрабатываемой схеме будем использовать усилитель фирмы APEX Microtechnology SA60. Его основные характеристики:
· Рабочая частота – 500 кГц;
· Полномостовой выход 0,1-80 В;
· Выходной ток – 10 А;
· Занимаемая площадь – 1 кв. дюйм;
· Герметичный и удароустойчивый корпус.
4.3 Обоснование и выбор датчика угловой скорости:
Для осуществления обратной связи в цепи управления двигателем по скорости вращения вала двигателя необходим датчик угловой скорости.
К датчикам предъявляются следующие требования: