基于SCA60的角度调节系统

采用AT89S52单片机作为主控芯片,设计并制作一个帆板控制系统,通过可调电源改变电机的转速,调节风力大小,改变帆板偏转角度。整个系统由帆板角度的显示和控制风力显示固定大小的角度两部分组成。该系统利用角度传感器将采集到的角度电压信号送到单片机,经过单片机处理后将角度值显示在液晶屏上。此外,该系统可以实现键盘控制风力大小和帆板转角。     

基于STC12C5A60S2的帆板控制系统设计

以STC12C5A60S2单片机为控制核心,利用单片机控制风扇完成对帆板转角的控制。该系统主要模块有单片机控制模块,人机交互模块、角度检测模块、风扇控制调速模块、电源模块、声光报警模块。由角度传感器测得帆板角度并反馈给单片机风扇转速控制模块构成风速闭环控制系统,利用单片机产生的PWM控制风扇电机驱动模块,从而实现角度的精准控制。     

基于单片机控制的角度调整系统设计

本系统采用单片机和PWM调速系统作为控制和处理核心,由L298N芯片驱动电机、角度传感器、风扇、4*4矩阵键盘及LCD128*64液晶显示屏构成的一个帆板控制系统。由角度传感器测得角度并反馈给单片机风扇转速控制模块构成风速闭环控制系统,利用单片机产生的PWM控制风扇电机驱动模块,从而实现角度的精准控制。     

帆板控制系统的设计与制作——2011年全国大学生电子设计竞赛F题

帆板控制系统以AVR单片机为核心,采用距离测量传感器计算帆板与风扇之间的距离,采用高精度角度传感器对帆板的转动角度进行实时检测,通过键盘预置帆板的转角,采用PWM信号来调控风扇的转速,改变风力的大小,实现对帆板转角的精确控制。     

基于单片机控制的角度自动调整系统设计

本系统采用单片机STC12C5A08S2作为主控芯片,输出可控的PWM信号,通过L298N专用驱动电路对风扇的转速进行控制,调节风力大小,改变帆板偏转角度。使用WDD35D4角度传感器检测帆板偏转角度,检测信号送回单片机控制系统,形成闭环系统。系统可通过键盘输入进行风力控制达到自动调整帆板偏转角度目的。同时系统还可通过显示电路实时显示帆板偏转角度值。     

高精度帆板控制系统的设计

帆板控制系统主要是由AT89S52单片机、角度传感器、AD转换、键盘电路、显示电路及声光提示等电路组成。角度传感器采用型号为WDD354D的精密导电塑料电位器,其功能是把角度机械位移量转换成电信号。AD转换电路用的是具有12位分辨率的TLC2543,该芯片将角度传感器输出的模拟信号转换成数字信号,单片机采集数字信号对帆板系统电路进行控制。键盘电路由4*4矩阵键盘组成,用于调节风扇风力大小和帆板转角。用LCD12864作为显示器,来显示帆板的转角,显示分辨力达到0.1度。风扇由直流电机控制,对转速进行调节从而使帆板的转动角度在7-15cm范围内可以精确调节。     

基于ATmega16帆板控制系统设计与实现

针对2011年全国大学生电子竞赛F题-帆板控制系统设计要求,以ATmega16为控制芯片,通过对SCA60信息采集,采用整定PID控制算法,查表法编程思想,实现通过按键设定角度,帆板快速达到设定角度,并在误差要求范围内精确定位,系统实时显示工作模式和帆板角度。     

旋转编码器在线速度检测控制中的应用

通过对盘绞式成缆机工作过程的分析,说明了对收线电机的控制要求,采用AT89C51单片机为控制核心,通过检测旋转编码器在单位时间内输出的脉冲数,与标准脉冲数进行比较,控制收线电机调速器的给定值,从而控制收线电机的旋转速度,实现了线缆的均匀走线速度控制。给出单片机与旋转编码器组成的闭环线速度控制系统的电路原理及主要控制程序的设计方法。其简洁的电路设计和典型的控制方法具有较高的参考价值。     

基于CANopen协议的多圈绝对光电编码器的设计

光电编码器是用来检测角度、位置、速度和加速度的传感器。依靠轴杆、齿轮、测量轮或绳缆的控制,线性位移就能被检测。光电编码器把实际的机构参数转换成电气信号,这些信号可以被计数器,转速表、PLC和工业PC处理。光电编码器为每一个轴的位置提供一个独一无二的编码数字值,特别是在定位控制系统中,光电编码器减轻了电子设备的计算任务,从而省去了复杂和昂贵的输入装备。CANopen协议以其成熟的结构,以及抗干扰能力强等优势越来越多地应用到各种工业活动中,成为各种行业的标准,已成为未来现场总线发展的一种趋势。该文介绍使用C8051F504单片机芯片实现光电编码器数据采集和CANopen协议的方法并给出其软硬件设计方案。     

基于MSP430单片机的模糊PID帆板控制系统

系统以TI公司的超低功耗MCUMPS430单片机为核心,利用光电编码器将旋转的角度转换为数字量,采用模糊PID控制策略使单片机产生PWM脉冲来控制直流电机的电压,以达到控制电机转速,改变风扇风力的效果,应用此控制策略后,系统稳定运行,控制精度高,达到了较好的控制效果。     

弹载滚转稳定平台相对转角测量电路设计

提高常规高旋弹药飞行姿态参数测量精度的难点是如何解决惯性器件量程与精度互相矛盾的问题。采用滚转稳定平台能够解决弹体高旋对惯性器件量程的影响,能够采用小量程、高精度的陀螺仪测量弹体的飞行姿态参数。然而滚转稳定平台的惯性测量组合与弹体之间有相对转动,此时惯性测量组合所测参数并不是弹体的飞行参数,需要一个能够测量相对转角的装置才能得到弹体完整的飞行姿态参数。针对此问题,本文利用增量式光电编码器设计相对转角测量电路,并对增量式光电编码器在实际应用过程中出现的问题进行了研究,最后通过三轴飞行仿真转台试验进行验证。试验证明,该相对转角测量电路具有一定的可行性和有效性,能够有效测量惯性测量组合与弹体之间的相对转角,具有一定的工程应用价值。     

测量设备轴角编码器误差修正研究

针对现有测量设备轴角编码器误差修正方法的局限性,在介绍轴角编码器误差检测方法的基础上,给出了多个误差检测实例,对误差进行了分析,并根据不同的误差规律提出了不同的修正模型。结果表明,轴角编码器虽具有相同的工作原理,但误差规律不尽相同,在一定角度范围内对测量设备测角精度的影响可远超编码器本身的精度指标,应根据实际检测结果采用不同的修正方法和模型予以修正。     

光电编码器与棱体轴线平行度对转角误差的影响

光电轴角编码器轴线与棱体轴线不平行会降低转角误差测试结果的置信度,为了减小光电轴角编码器转角测试误差,将由光电轴角编码器轴线与棱体轴线不平行引入的转角测试误差控制在光电轴角编码器转角误差的1/3~1/5以内,建立了由光电轴角编码器轴线和棱体轴线平行度引入的转角测试误差数学模型及Y向偏置数学模型。由仿真结果可知,光电轴角编码器转角测试误差和Y向偏置随转角的增大呈现周期性变化,周期分别为和2,棱体轴线倾斜方向相同时,两轴线夹角越大,转角测试误差峰值和Y向偏置峰值越大,两轴线夹角相同时,棱体轴线倾斜方向大小只会改变转角测试误差曲线和Y向偏置曲线相位,不会改变曲线形状。根据多面棱体-自准直仪法对建立的数学模型进行了实验验证。实验结果表明:测试结果与数学模型具很好的自洽性。在实际测试中,对转角误差进行预先测试,绘制偏置曲线并对曲线进行最小二乘法拟合,求取平行度与倾斜方向,根据倾斜方向调整两轴线平行度大小,直到误差峰值满足测试要求。     

Improved velocity estimation for low-speed and transient regimes using low-resolution encoders

This paper presents a new estimation method, entitled the asynchronous sampling pulse method (ASPM), for determining velocity in systems with low but variable speeds, and/or with low-resolution encoders. The ASPM forces the estimator procedure to synchronize with the actual encoder pulse input, thus eliminating encoder positioning error independent of target velocity variations. This method is based on using an auxiliary sampling period to measure the time interval between the moment of encoder input and the control sampling instant, and its precision is shown to be dependent only on this auxiliary sampling period. Thus, the ASPM improves over existing methods in which estimator performance is dependent on both target acceleration and encoder resolution. Simulation and experimental results are used to verify the method.     

Microcomputer implementation of optimal algorithms for closed-loop control of hybrid stepper motor drives

This paper discusses optimal algorithms for closed-loop control of hybrid stepper motor drives and their microprocessor implementation. The torque characteristics and the optimal control angle of hybrid stepper motor drives with added series resistance and reluctant stepper motor drives have been described in detail in the literature. The specific contribution of the paper to this field of research consists of the analysis of the torque characteristics and the optimal control angle of hybrid stepper motor drives with a chopper amplifier and current controller. Analytical expressions for the average torque and the optimal control angle of a two-phase hybrid stepper motor with chopper amplifier and current controller have been developed. An actual hybrid stepper motor drive and the microcontroller-based implementation of the suboptimal and exact optimal control algorithms have been described. The experimental results obtained by positioning a two-phase hybrid stepper motor drive with chopper amplifier, phase current controller, and incremental encoder suggested that the derived optimal control algorithm provided maximum acceleration and minimum positioning time of the hybrid stepper motor drive.     

X264视频编码器关键编码参数的选择和优化

X264编码器采用一系列允许用户选择取值的编码参数,如何为可定制编码参数选择合适取值,是最大限度发挥X264编码器性能的关键.选定对编码性能影响显著的编码参数,根据性能变化灵敏度建立显性编码参数离散化候选取值列表;基于编码参数候选取值之间单位复杂度的率-失真性能变化,提出了性能提升效率最大化的参数取值选择方法.实验结果表明,该方法配置的X264编码器能获得比默认配置更高的率-失真-复杂度性能.     

Probabilistic learning technique for improved accuracy ofsinusoidal encoders

Sinusoidal-encoder-based digital tachometers are often limited by nonidealities in both encoder construction and interface electronics. A probabilistically based compensation technique is presented which dispenses with the need for specialized calibration equipment. A code-density array, obtained during a learning phase, is utilized to yield a compensation function which approximates to the average relationship over the mechanical cycle between the calculated electrical angle (as determined by an arctangent-based algorithm) and the actual angle. An extended version of this probabilistically compensated sinusoidal encoder technique is used to compensate for variations in the encoder characteristics as it rotates through a mechanical cycle. An analysis of the learning-time requirements of the system is presented. Practical results, utilizing performance measures common in the testing of analog-to-digital converters, confirm the utility of the method. An example of the benefits which accrue from the inclusion of the enhanced sensor in closed-loop systems is also provided     

非均匀采样光电编码器莫尔条纹信号分析方法

为实现高精度光电编码器非匀速转动时动态细分误差的检测,提出了一种基于非均匀采样的莫尔条纹光电信号分析方法.首先,利用曲线拟合的最小二乘法将采集到的编码器非均匀信号数据重构出真实的信号波形.然后,根据离散傅里叶变换算法分析重构信号,同时推导出信号的频率、幅值和相位的计算表达式,运用软件仿真评估算法可行性.最后,采用该方法对某21位绝对式光电轴角编码器精码信号进行分析,根据信号参数与细分误差的关系获得动态细分误差,其细分极值误差为+2.41"和-3.08".实验结果表明,该方法利用信号重构和傅里叶变换算法得到信号参数,真实的反应了莫尔条纹信号质量,在编码器非匀速转动时,可有效地测量动态细分误差,为实际工作现场编码器精度误差的实时检测奠定了基础.     

美国MicroE圆光栅在数控转台和DDR电机领域的应用及特点

近年来,对精确自动测量转角的要求大大增长,作为自动测量仪器和装备的关键元件圆光栅及反馈系统的需求也日趋迫切。很多部门在精密加工、精密测量和自动控制等方面,使用圆光栅就可以实现自动测量、数显和数控。