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伺服電機(jī)運(yùn)動控制實(shí)驗(yàn)裝置

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更新時間：2024-01-15 10:57:52瀏覽次數(shù)：306次

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產(chǎn)品簡介

通過Simulink對硬件進(jìn)行實(shí)時讀寫操作，使得控制對象的開發(fā)過程跟數(shù)值仿真一樣簡單。數(shù)據(jù)采集接口通信頻率達(dá)115200bps，控制系統(tǒng)采樣頻率達(dá)50Hz，可滿足伺服電機(jī)控制的高實(shí)時性要求。

詳細(xì)介紹

一、概述

通過Simulink對硬件進(jìn)行實(shí)時讀寫操作，使得控制對象的開發(fā)過程跟數(shù)值仿真一樣簡單。數(shù)據(jù)采集接口通信頻率達(dá)115200bps，控制系統(tǒng)采樣頻率達(dá)50Hz，可滿足伺服電機(jī)控制的高實(shí)時性要求。被控對象模塊由基礎(chǔ)的Simulink組件搭建，代碼全部開放，方便學(xué)生理解上位機(jī)與硬件之間通信的基本過程和原理，并提供下位機(jī)硬件的STM32程序源代碼。

二、主要組成

1、伺服電機(jī)+減速箱：

  • Maxon RE25空心杯直流伺服電機(jī)
  • 工作電壓:24V(本套件12V降壓使用)
  • 減速后轉(zhuǎn)速：500RPM（轉(zhuǎn)每分鐘）
  • 電機(jī)直徑：25mm
  • 減速箱直徑：22mm
  • 減速箱類型：瑞士進(jìn)口全鋼精密低噪音行星減速箱
  • 減速比：18:1
  • 出軸直徑：4mm(D型切面)
  • 出軸長度：13.5mm
  • 輸出功率：20W
  • 連續(xù)扭矩：0.5Nm (5Kg.cm)
  • 堵轉(zhuǎn)扭矩：4.5Nm (45Kg.cm)

2、編碼器：

360線，1440分辨率，雙通道AB輸出，光電編碼器

3、電機(jī)測試底板：

  • 電機(jī)安裝：RE25專用法蘭
  • 供電輸入：12V
  • 電壓/電流顯示：YB27VA三線直流數(shù)字電壓電流表

4、STM32主控板：

  • 控制芯片：STM32F103ZET6，ARM Cortex M3核心，內(nèi)含512KB FLASH程序存儲和64KB數(shù)據(jù)RAM。
  • SRAM內(nèi)存：ISSI的SRAM內(nèi)存(IS61LV25616AL-10TL), 512KB空間，16位寬度，速度100MHz。
  • NOR FLASH：SST的NOR FLASH（39VF6401），4MB空間，16位寬度。
  • NAND FLASH：SAMSUNG的SCL芯片（K9F1G08U0C），128MB容量，8位寬度。
  • 對外接口：SD卡接口、以太網(wǎng)接口、USB接口、UART、音頻等。

三、特點(diǎn)

  • 上位機(jī)采用Matlab/Simulink搭建，硬件數(shù)據(jù)采集接口集成為專門的被控對象模塊，可通過Simulink對硬件進(jìn)行實(shí)時讀寫操作。設(shè)計的控制器與被控對象模塊相連，編譯執(zhí)行就可以進(jìn)行實(shí)時控制，使得控制實(shí)際對象的開發(fā)過程跟數(shù)值仿真一樣簡單。
  • 數(shù)據(jù)采集接口通信頻率達(dá)115200bps，控制系統(tǒng)采樣頻率達(dá)50Hz，可滿足伺服電機(jī)控制的高實(shí)時性要求。
  • 被控對象模塊由基礎(chǔ)的Simulink組件搭建，代碼全部開放，方便學(xué)生理解上位機(jī)與硬件之間通信的基本過程和原理。并提供下位機(jī)硬件的STM32程序源代碼，方便學(xué)生理解嵌入式控制的實(shí)現(xiàn)原理。
  • 涵蓋自動控制原理、計算機(jī)控制技術(shù)、控制技術(shù)等課程的大量設(shè)計及分析方法，提供了豐富的實(shí)驗(yàn)例程。
  • 提供實(shí)驗(yàn)用到的所有基礎(chǔ)軟件、驅(qū)動，以及安裝、配置過程的詳細(xì)說明。提供*的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及逐行注釋的示例代碼，方便學(xué)生快速掌握程序設(shè)計思路，深入理解控制器設(shè)計基本原理。此外，提供控制器設(shè)計相關(guān)的學(xué)術(shù)論文以及采集接口開發(fā)相關(guān)組件的資料文檔。

四、實(shí)驗(yàn)項目

  • 伺服電機(jī)響應(yīng)特性的建模與辨識
  • 經(jīng)典PID速度控制
  • 經(jīng)典PID位置控制
  • 魯棒控制器設(shè)計（H2，Hinf，Hinf）
  • PID與魯棒控制方法的抗擾性分析
  • 經(jīng)典滯后-超前補(bǔ)償器設(shè)計
  • 自動超前/滯后/滯后-超前補(bǔ)償器設(shè)計
  • 伯德圖、根軌跡分析及零極點(diǎn)配置
未找到相應(yīng)參數(shù)組，請于后臺屬性模板中添加
暫未實(shí)現(xiàn),敬請期待
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