1、应计算，得出不同的输出值控制电机，这种方式因为实时性好，适应性强，并且控制精确等优点已被大量应用在工业生产中，技术已相当成熟。其中应用最为广泛的是算法比例积分微分，该算法通过比例积分微分调节控制系统，不仅能够快速调节系统，使系统能够尽快进入稳态，而且还能够消除系统的稳态误差预判断系统的发展趋势，提前纠正系统误差，因此，算法能够实现非常精确的控制。并且其结构简单稳定性好工作可靠调整方便，不需要精确数学模型。但是如果想完全实现这种算法，需进行大量的实时计算，包括乘加等浮点数运算，因此对处理器要求较高，般要求有大容量速度高并且硬件资源丰富的处理器，对于本文的电机速度控制，般控制即可达到满意的调节效果，因此我们采用积分分离的增量式控制算法，在个扫描周期内采集轮子的。
2、等操作，我们通过个定时器定时，另外两个定时器分别对左右轮子计数，如此可测出左右电机的实际转速。在设计过程中我们使用语言编程，采取模块化的设计方法。程序流程图主程序流程图定时器中断程序流程图开始液晶初始化入中断关闭两个计数器，读两个电机速度计数值进行计算输出量液晶显示刷新两电机计数值清零中断返回中断初始化有键按下键扫描，判键值输出量电机伺服控制系统的研究与开发算法流程图最终设计完成情况通过本系统可实现对直流电动机的速度闭环控制，控制电动小车基本实现匀速直线运动。并且键盘输入液晶显示等模块都工作正常，对于位置伺服控制，只能部分实现，控制电动小车无参照走正方形图形。操作说明我们所做的电机伺服控制系统实现的主要功能是对电机通过闭环反馈，实现电机的速度伺服控制，其操。
3、器人在转向时会存在转弯半径。这就限制了机器人的实际活动能力，因此，在本设计中机器人的机械构架放弃该方案。方案二驱动转向功能合并。前轮即充当主动轮又肩负转向轮的功能。两前轮相互，分别由两个电机驱动，有各自的减速系统，后轮采用万向轮结构，起支撑作用随前轮运动。使用此种方案不仅不会降低机器人的稳定性，而且大大的提高了它的灵活性以及适应性。从而满足了我们的设计初衷。方案三采用菱形车架结构，驱动轮在中间。前轮和后轮为辅助轮肩负支撑的功能，前轮和后轮由个杠杆连接可以自动调整高度，从而，提高车体的灵活性，适应不同的工作环境中间两个轮为驱动轮肩负驱动与转向的功能，完成车体的所有动作。因此，我们选取方案二为实际操作方案。如上所述，我们的运动控制系统采用为，通过键盘输入数据，。
4、速度信号值，然后通过控制算法实时算出下阶段的量，如此不断刷新处理，使轮子总是保持定速前进，从而实现电机的速度伺服控制。算法计算公式如下,在程序中我们采用如下公式其中为本次输出量，为上周期输出量，为本次计算的增量，为比例系数，为积分系数，为本次速度实际值与标准值的差值，为上次速度实际值与标准值的差值。采用控制算法中的重点是比例系数，积分系数的设定，我们在设计过程中不断实验，不断测试，最终测出了最合适的系数。电机伺服控制系统的研究与开发软件设计软件思路在该系统中，需要完成的工作主要有键盘扫描液晶显示速度计数控制计算量输出等。我们的处理方法是在主程序中完成键盘扫描和量输出，在定时器中断程序中完成速度输入值的刷新控制量的计算以及液晶显示的刷。
5、作为我们的电机驱动方案其工作原理如下首先通过充电泵电路为上桥臂的个开关管提供栅极控制电压，充电泵电路由个左右的工作频率。可在引脚外接电容形成第二个充电泵电路，外接电容越大，向开关管栅极输入的电容充电速度越快，电压上升的时间越短，工作频率可以更高。引脚接直流电机电枢，正转时电流的方向应该从引脚到引脚反转时电流的方向应该从引脚到引脚。电流检测输出引脚可以接个对地电阻，通过电阻来输出过流情况。内部保护电路设置的过电流阈值为，当超过该值时会自动封锁输出，并周期性的自动恢复输出。如果过电流持续时间较长，过热保护将关闭整个输出。过热信号还可通过引脚输出，当结温达到度时引脚有输出信号。芯片原理图如下图电机伺服控制系统的研究与开发工作电路原理图如下图速度检测模块作为闭环控。
6、统误差。系统因为机械加工精度等原因造成的系统误差。前景展望目前随着电动机技术传感器技术的飞速发展，运动控制技术也得到电机伺服控制系统的研究与开发了迅速的进步，现在比较流行的运动控制系统不仅能够实现运动器的速度闭环控制，而且还能够通过位置传感器实现运动控制器的位置伺服控制，从而实现运动器的位置速度双闭环控制，可以对电动机进行全方位的控制，实现真正意义上的闭环伺服控制。该种技术目前已大量应用在工业自动化精密车床加工以及机器人精确定位等领域中。下步运动控制技术发展的重点方向是大功率交流电机的伺服控制以及采用机进行运动控制。采用机进行运动控制，处理器的运算能力将得到极大的提高，对电动机的控制将更加的精确，更加可靠。结束语我们设计的运动控制系统基本实现了设计目标。经。
7、用的是高精度的伺服电机,内带光电编码器线,电机减速比为,所以用自带的光电编码器最小分辨精度可达,对于运动控制系统来说已经足够数据显示模块对于显示部分，我们有两套方案。方案使用数码管显示。数码管显示简单方便，价格低廉，但是由于本题目要求可以显示多种数据，所以用数码管显示不够方便，人机界面不够良好。方案二使用液晶显示液晶显示数据多,不需占用太多的口,可以完整的显示整个系统的所有信息，并且控制方便显示清晰直观。所以我们选择方案二，充分利用的优势。数据输入模块由于系统要求用户能够任意输入速度值，这对输入方式有了更高的要求。方案拨码开关组合输入这是我们在常用的仪器上最常见的输入方式，其优点也很明显，但是由于数据输入的量大,用拨码开关操作，过于繁琐和复杂。方案二使用按。
8、略，但运行距离较远时则误差较大，以下是该运动控制器的性能指标因为我们在控制系统中测得的速度值以及输入的设定速度值都是以计得的脉冲数来显示的，并没有转换成实际的标准单位显示，固在此表中的所有数据都是以脉冲数为单位的，实际转换距离为个脉冲控制工作电压动力工作电压最低速度个脉冲最高速度个脉冲调节性能比较速度值个脉冲不经过调节的误差经过调节后的误差由上表可见该控制器对电机性能的调节效果是相当显著的，经过控制器调节后电机性能明显改善。误差分析物理构架造成的误差。由于本系统采用正三角形构架,后面的从动轮起到了舵轮的作用。因此会造成些误差电源供电误差因为直流伺服电机在启动瞬间的电流要求很大。电源会出现短暂的供电不足的情况,造成误差。算法参数误差。参数不够精准造成的误差。。
9、制系统来说速度值的检测在系统中是非常必要的，通常速度的检测方式有以下几种方案采用光电编码器采用光电编码器作为速度检测元件,它可输出路脉冲信号和。其中,和是两个频率变化且正交即相位差为的脉冲,当它由电机轴上的光电编码器产生时,电机的旋转方向可通过检测两个脉冲序列中的哪列先到来确定,电机的转速可由脉冲数和脉冲频率来决定。这样把光电编码器输出的数字脉冲送入进行处理即可得到电机的转速和转向。该种方式的优点是精确度高,检测全面电机伺服控制系统的研究与开发方案采用霍尔传感器测速采用此方式对电动小车进行速度测量,在电动小车的轮子上安装霍尔传感器,轮子每转过圈,霍尔传感器给出个脉冲信号,进行计速,此种方式的缺点是精度太差在整个系统中我们采用光电编码器作为速度反馈，因为我们。
10、个系统的状况通过液晶实时显示，通过集成芯片驱动直流伺服电机。伺服电机的控制策略伺服电动机简介本系统所使用的是伺服电动机。下面主要以此为例介绍下伺服电动机的基本工作原理。伺服电动机又称执行电动机,分为直流伺服电动机和交流伺服电动机,直流伺服电机的基本结构与面建个表，将外界各种情况下电机的运行状况都预先存放在表中，然后根据前端反馈回来的速度值跟单片机中存放的表中的情况比较，然后输出对应的控制信号。对于大多数单片机控制系统来说，可能都采用这种方式，这种方式编程简单，并且执行速度快，但其有个致命弱点就是实时性差，只能用在固定的场合，如果外界条件发生变化，这种控制方式也就失效。方案二采用实时计算的方法控制电机。在这种方式中单片机采集速度信号，然后根据反馈的速度值进行。
11、与专用的接口芯片构成键盘。现在市场上有很多专用键盘与控制芯片，利用这种芯片可以方便的构成键盘，并可以附带数码管显示，但控制部分要另外附加资源，也需要对这种专用接口芯片有充分了解，且代价较高，所以放弃这个方案。方案三矩阵键盘输入矩阵键盘容易制作使用方便，输入精确，且实现方便。我们自制了的矩阵键盘，外接电路简单，很方便使用。比较以上各个方案的优缺点，以及我们现有的条件，数据输入采用方案三。电机伺服控制系统的研究与开发机械构架方案方案使用舵机。机器人的后轮为驱动轮，前轮为舵机比例控制。后轮使用齿轮差速器配合转向消除转向时产生的轮差，这样的设计可极大的提高机器人的稳定性。但是在这种方案中由于前轮由舵机控制，受其设计所限旋转的角度只能小于度，不可能实现度的直角转弯，。
12、流程如下首先启动整个控制系统，通过键盘输入固定的速度值，按确定键后电动小车将按照输入的固定速度值前进，如果外界条件的变化引起了轮子的速度发生变化，我们的控制系统将对轮子转速进行自动调整，使两个轮子始终按照输入的固定速度前进，如此在外观表现上则是电动小车始终以匀速直线前进。小车前进段距离后将自动停止，停几秒钟之后将自动后退，按原路以原速直线返回出发点。从而实现电机的速度伺服控制。性能指标更新运算返回电机伺服控制系统的研究与开发测试后基本功能实现，能够在短距离内以各种速度实现匀速直线运动，基本达到速度的闭环伺服控制，但由于算法自身的局限性单片机处理速度的限制性以及我们自身机械加工精度不是太高等方面的因素，导致了电机的控制精度不是太高，在短的距离内这种误差可以。
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论文正文--电机伺服控制系统的研究与开发
