直流伺服电机控制系统设计与实现

"计算机控制技术课程设计.pdf" 这篇文档详细介绍了计算机控制技术在直流伺服电机控制系统中的应用，主要围绕直流伺服电机控制系统的构成、设计、硬件实现和软件设计等方面展开。以下是具体的知识点： 1. **引言**：直流伺服控制系统在过去的五十年里已经得到了广泛应用，随着伺服电机技术、电力电子技术和计算机控制技术的进步，现代伺服系统正朝着控制电路数字化和功率器件模块化发展。 2. **课程设计任务和要求**：课程设计可能要求学生理解伺服系统的基本概念，设计并实现一个简单的直流伺服电机控制系统，包括系统建模、控制器设计、硬件选型与实现、软件编程等环节。 3. **直流伺服电机控制系统概述**： - **定义**：伺服系统是一种能精确跟踪输入指令的自动控制系统。 - **组成**：伺服系统通常由伺服电机、传感器、控制器和执行机构组成。 - **控制器分类**：控制器可以分为模拟控制器和数字控制器，随着技术的发展，数字控制器逐渐成为主流。 - **工作过程**：伺服系统通过检测电机的实际位置和速度，与期望值进行比较，然后调整电机的驱动信号以达到精确控制。 4. **直流伺服电机控制系统设计**： - **方案设计步骤**：包括需求分析、总体方案设计、控制系统建模、数字控制器设计等。 - **总体方案设计**：涉及到电机选择、反馈类型、控制策略等。 - **控制系统建模和数字控制器设计**：常采用数学模型来描述系统动态特性，并使用数字控制器如PID进行优化控制。 5. **硬件设计和实现**： - **计算机型选择**：通常选用基于51内核的单片机，如80C51，考虑其电源、时钟、控制线及I/O接口。 - **外围电路设计**：包括键盘、显示接口、数据锁存器、ADC0808数模转换器等，用于用户交互和信号转换。 - **其他电路设计**：如电源设计、检测电路和功率驱动电路，确保系统稳定运行。 6. **软件设计**： - **程序设计思想**：强调程序的模块化、结构化，便于调试和维护。 - **主程序模块框图**：展示程序的主要结构和流程。 - **编写主程序**：实现对电机的控制逻辑，包括PID算法的实现。 7. **总结**：在完成课程设计后，对所学知识和实践经验进行总结，讨论可能的改进点和未来发展方向。 8. **附录**：提供了ADC0808转换器和数字控制算法的程序代码，供参考和学习。 通过这个课程设计，学生能够深入理解计算机控制在实际系统中的应用，掌握直流伺服电机控制系统的理论知识和实践技能。