Реферат: Разработка системы управления роботом
– нанесены номера позиций деталей в соответствии с номерами, проставленными в спецификации на данное изделие;
– заполнена основная надпись и указаны технические требования.
1.4 Выбор элементов системы управления
Широтно-импульсная модуляция позволяет управлять как маломощными, так и мощными двигателями. При этом схема управления не изменяется, меняются только силовые ключи в схеме H-моста. Это является несомненным преимуществом такого способа регулирования. Для управления двигателем разработано множество драйверов H-моста. Функции драйвера сводятся к своевременному открыванию и закрыванию определенных транзисторов H-моста. На входе драйвера, как правило, должен быть ШИМ - сигнал.
Схема управления двигателем постоянного тока представлена в виде блоков на рисунке 1.
Рисунок 1. Схема управления двигателем постоянного тока.
Данная структурная схема отображает работу устройства, где главным управляющим элементом является микроконтроллер (MSP430C1101), он выдает управляющий сигнал с ШИМ, который передается на драйвер HIP4802. Этот драйвер в свою очередьподключает двигатель постоянного тока. В качестве объекта управления использован двигатель постоянного тока ESCAP 35NT2R32. Благодаря интерфейсу связи появляется возможность удалённого управления. В данной выпускной бакалаврской работе выбраны интерфейс связи RS-232. Датчик обратной связи (энкодер) выполняет функцию передачи данных от двигателя к ПЛК, тем самым повышается точность позиционирования двигателя.
1.5 Выбор двигателя постоянного тока
В данной выпускной бакалаврской работе выбран двигатель постоянного тока ESCAP 35NT2R32. Внешний вид двигателя представлен на рисунке 2.
Рисунок 2. Внешний вид двигателя ESCAP 35NT2R32.
Таблица 1. Основные технические характеристики двигателя ESCAP 35NT2R32.
| Категория | Miniature Electric Motors |
| Номинальное напряжение | 6 В |
| Номинальная мощность | 37 Вт |
| Скорость холостого хода | 4990 об/мин |
| Диаметр корпуса | 35 мм |
| Длина | 57 мм |
| Диаметр вала | 5 мм |
| Длина вала | 11.1 мм |
| Максимальный непрерывный крутящий момент | 48.1 мН∙м |
1.6 Выбор фотоимпульсного датчика (энкодера)
Выбираем фотоимпульсный датчик фирмы ООО «СКБ ИС Центр» ЛИР 212-А с разрешающей способностью преобразователя до 32000 дискрет/оборот. Схема и характеристики фотоимпульсного датчика представлены на рисунке 3.
Рисунок 3. Схема и характеристики фотоимпульсного датчика.
В качестве рекомендуемой схемы подключения фотоимпульсного датчика воспользуемся рекомендованной производителем схемой с применением оптрона. Схема подключения фотоимпульсного датчика изображена на рисунке 4.
Рисунок 4. Схема подключения фотоимпульсного датчика.
Применим оптрон с логическим выходомFairchild Optoelectronics Group. Выбор обосновывается невысокой ценой и совместимостью с устройствами. На рисунке 5 представлен внешний вид оптрона HCPL2631SD.
Рисунок 5. Внешний вид оптрона HCPL2631SD.
На рисунке 6 изображены характеристики оптрона HCPL2631SD.
Рисунок 6. Характеристики оптрона HCPL2631SD.
Таким образом, на выход А будут поступать прямые и инверсные импульсные сигналы, которые будут обрабатываться микроконтроллером и использоваться для определения пройденного расстояния.
В соответствии с заданием примем, что за один импульс платформа проходит расстояние в 0,5 мм.
1.7 Выбор конденсаторов, диодов, резисторов, транзисторов
В качестве силовых ключей выбираем MOSFETтранзисторы с запасом по току и напряжению.
Марка транзистора IR2910 корпус ТО220AB.
Достоинства транзистора марки IRFP450:
– высокие динамические характеристики;