基于SOC单片机的电机速度控制系统

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基于SOC单片机的电机速度控制系统

- M- V% i# s9 w6 Q摘要:以SOC8位C8051F021单片机为核心控制芯片,完成了电机的速度控制系统的硬件设计。根据电机转动采样信号,模糊控制算法对PWM进行自适应调节,利用C8051F021的PWM的硬件模块产生驱动电机的信号，实现了对电机的速度控制。同时以PTR8000通信模块为核心实现了控制系统和上位机的无线通信。
3 Z2 o$ ?7 z- C1 B2 e* c8 @6 m关键词:SOC;单片机;模糊控制;无线通信

0引言
& R: V% `, x, S: ~' u+ v3 e电机是工业以及民用领域的重要驱动装置,在控制领域又是很重要的被控对象。微型电机是电机的一个主要分支,其控制器也要求微型化、小型化,同时还要具有较高的可靠性和灵活性。随着电子技术的飞速发展和普及,SOC技术在控制领域的应用也越来越广”。SOC型单片机具有高度集成化、固件化的特性,可满足微型电机系统体积小、重量轻、携带方便的要求,为微型电机的控制提供了有力的开发平台。本文提出了基于SOC单片机的电机速度模糊控制系统。
微型电机的调速系统是一个复杂的多变量、非线性控制系统,控制参数多,各个参数之间相互影响,数学模型难以建立,模糊控制无须建立被控对象的数学模型,对被控对象的时滞、非线性和时变性具有一定的适应能力，同时对噪声也具有较强的抑制能力,鲁棒性好。因此本系统采用模糊控制算法。
( T! h9 z" X3 J+ r7 _& v/ G本文结合C8051F021和光电编码盘的特点对电机进行闭环控制，并通过无线传输模块PTR8000实现下位机与上位机的通信。
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5 D7 x! r- t" ^5 L- q2 A1系统硬件设计
6 T) g$ M& q1 v5 Y( a7 c系统硬件框图如图1所示,在电机运行控制系统中，单片机通过无线传输模块PTR8000从上位机接收指令,得到电机转速和转向的给定值以及是否运行,同时由光学斩波编码盘经电机监测电路得到电机转速的反馈值,相比较得到误差值，经模糊控制算法得到电机运行的控制量,并通过配置单片机的可编程计数器阵列PCA为PWM输出口,通过改变占空比改变输出控制量,然后通过光电隔离芯片4n25进行电气隔离,再经电机驱动芯片LMD18200实现对电机的运行控制。

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