电的电流成线性关系的电流放大器，电路设计还保证了内部的个通道的高压侧驱动器和低压侧驱动器可单独使用，亦可只用其内部的个低压侧驱动器，并且输入信号与及电平兼容。功率驱动电路如图所示。图与单片机和的接口驱动图中，，，，。注未标明功率电阻为普通电阻。为电流采样电阻，根据电机参数，内阻，可选功率电阻。当电机正常工作时，上压降非常小，不会导致母线电压利用率降低，在正反转快速变化时，转速反接制动过程中将产生较大的瞬时电流，从而在上产生较大的压降。为欠压过流输入关闭信号，通过变阻器可调节系统过流临界值的大小，可选普通的可调电阻，当该电压大于内部设定的保护值时，它会自动使输出信号全部为低电平。大电流过后，系统自动解除封锁，从而实现弹性保护。是自举电容，为上桥臂功率管驱动的悬浮电源存储能量，其容量取决于被驱动功率器件的开关频率占空比以及充电回路电阻，必须保证电容充电到足够的电压，而放电时其两端电压不低于欠压保护动作值，当被驱动的开关频率大于时，该电容值应不小于，且以瓷片电容为好。本设计选用独石电容。的作用防止上桥臂导通时的直流电压母线电压到的电源上而使器件损坏，因此应有足够的反向耐压，当然由于与串单片机功率模块基于单片机伺服电机调速系统软硬件设计联，为了满足主电路功率管开关频率的要求，应选快速恢复二极管，按电机，可选开关二极管，耐压为。和是的门极驱动电阻，般可采用到几十欧。的作为功率管的输入驱动信号与单片机连接，由单片机控制产生控制信号的输入，与单片机外部中断引脚连接，由单片机中断程序来处理故障。过流过压保护电路过流保护电路在永磁直流伺服电动机调速系统中，电机起动时，主回路会流过很大的起动电流，此外因控制回路驱动回路等误动作误配线等，会造成支路短路输出短路等故障，过电流流过功率变换器开关元件，发生短路时，电流变化非常快，元件要承受高电压大电流，这就要快速检测过电流，在还没有损坏时自行关断。过流保护环节分为两级保护。第级过流检测与保护山驱动电路完成，采用集成驱动电路芯片，可实现对的电流保护，其原理图参见本章小节图。过流检测按驱动信号与集电极电压之间的关系实现，当流过的电流超过内部设定值时，驱动电路关断，同时送出过流信号，使光隔器件导通，输出低电平过流保护信号。第级过流检测与保护通过快速响应霍尔电流传感器对直流侧母线电流进行检测，由支路短路直接支路短路输出短路和接地短路等引起的过电流必能检测出来，电路原理如图所示。图过流检测电路在主电路上串联个采样电阻，为了减小对电路的影响，应选择阻值较小的。通过将采样电阻的两端电压与设定的电压进行比较来确定主电路电流是否过流，过流信号送至单片机的不可屏蔽中断引脚，封锁开关的驱动信号，实现电路的保护。基于单片机伺服电机调速系统软硬件设计过压欠压保护电路过压欠压保护是针对电源异常主回路电压超过或低于定数值时考虑的。通常系统输入电源电压允许波动的范围般是额定输入电压的士。通常情况下，主回路直流环节的电压与输入电压保持固定关系。当输入电源电压过高，将使直流侧电压过高。过高的直流电压对的安全构成威胁，很可能超过的最大耐压而将其击穿，造成永久损坏。当输入电压过低时，虽小会对主回路元件构成直接威胁，但太低的输入电压很可能是控制回路工作不正常，而使系统紊乱，导致控制器输出的触发脉冲，造成主回路直通短路而烧毁，而且较低的输入电压也使系统的抗干扰能力下降。因此，有必要对系统的电压进行保护。图过电压检测电路图为本文介绍的直流伺服电动机系统的过压保护电路，参考电压设为额定电压的通过电阻对直流电源进行分压采样，与参考电压进行比较，旦发生过压，则将故障信号送至单片机的不可屏蔽中断引脚，封锁功率开关的驱动信号。增设个同图的检测电路，利用同相输入，把基准电压设为额定电压的，即可实现欠压保护。键盘与显示电路键盘电路图键盘接口电路单片机基于单片机伺服电机调速系统软硬件设计键盘用于启动停止正反转切换和转速输入。为了能更方便地利用数字键输入转速，设置了行列键盘，占用和口。如图所示采用行列键盘可以在获得多键盘的同时节省口，但占用大量的资源，对控制系统不利。本设计采用改进扫描算法，即先扫描全行或全列，没有电平改变没有键按下时返回主程序，当检测到有键按下时，再进入进步的扫描和按键判断，可在定程序上减轻负担。各按键功能定义如表所示表键盘功能定义表显示电路为了能实时显示转速，需设置显示电路。使用液晶显示模块显然是没有必要的。使用多个数码管显示又占用单片机太多口，使用多位体的数码管是很好的解决方案。如图所示。图四位体的共阳显示器图中，管脚和各段的公共引出端分别是第位的共阳极输入端对于这种结构的显示器，它的体积和结构都符合设计的要求，由于位的各段已经连在起，所以必须使用动态扫描方式。的驱动器的选择由于单片机口可以吸收较大的电流，所以把的段接在口，可以不加驱按键功能启动电机停止电机输入转速输入确认按键功能正反转切换保留数字数字基于单片机伺服电机调速系统软硬件设计动电路。位驱动比较常用的芯片和。是具有个达林顿电路的集成芯片，是具有个达林顿电路的集成芯片。此种芯片集电极可以吸收最大的电流，耐压为，能驱动常规的显示器。但在我们的系统中，只要驱动位，所以可以单独选用个三极管驱动个显示器位，三极管选用型，它的驱动电流最大为，可以使每个有足够的亮度。键盘接口电路如图所示。如果驱动三极管损坏使三极管的基极和发射极直接导通而同时单片机又写入低电平，则有可能因为电流过大而烧坏单片机的口。因此，通常在驱动口串电阻，阻值约为几十到几百欧，本设计选用。显示接口电路单片机基于单片机伺服电机调速系统软硬件设计第章基于单片机的调速系统软件设计无刷直流电机控制系统要想成功的完成其控制功能，硬件部分的设计与软件部分的设计都是不可或缺的。本章根据无位置传感器的无刷直流电机的控制系统的硬件设计方案，完成相应的软件部分的设计。程序设计思想从设计要求出发，本次设计主要完成以下工作检测键盘，从键盘接收电机起停正反转控制速度命令，控制机运顶梁长度包含前梁顶梁宽度顶梁宽度根据支架间距和架型来定。宽度的确定应考虑支架的运输安装和调架要求。支架顶梁般装有活动侧护板，侧护板行程般为。其中宽面顶梁般为，节式支架般为。薄煤层工作面顶板般较完整，可以不用设可活动的侧护板，但因为间距大，不仅可能掉矸石，还可能产生挤架现象，支架中国矿业大学届本科生毕业设计第页行走又会出现困难。所以支架中心距为，顶梁和掩护梁的宽度可确定为,同时设置活动侧护板，以维护安全的工作空间，便于调架。顶板覆盖率式中顶梁总面积米支架控顶距米支架间距米对破碎顶板，覆盖率值应达到，故掩护式支架装有可活动侧护板，以维护架间的间隙中等稳定的顶板覆盖率值为稳定顶板的覆盖率值为。支架控顶距为支架顶梁长度加顶梁前端与煤壁之间的距离。由式可得本次设计支架的，对于顶板情况良好的薄煤层已经足够了。立柱布置立柱数目前国内支撑式支架的立柱数为根，常用四根掩护式支架为二柱支撑掩护式支架为四柱。本次设计的超静定液压支架，采用根立柱，增大了工作阻力，提高了稳定性。支撑方式支撑式支架立柱为垂直布置。掩护式支架为倾斜布置，这样可克服部分水平力，并能增大调高范围。般立柱轴线与顶梁的垂线夹角小于支架在最低工作位置时，由于角度较大，可使调高范围增加。同时由于顶梁较短，立柱倾角加大可以使顶梁柱窝位置前移，使顶梁前端支护能力增大。支撑掩护式支架，根据结构要求呈倾斜或直立布置，般立柱轴线与顶梁的垂线夹角小于支架在最高工作位置时，由于夹角较小，有效支撑能力较大。本次设计的超静定液压支架，是由立柱倾角产生的水平分力来抵抗水平力的，所以倾角的确定应满足水平分力的要求，按以往的经验值，暂将夹角定位。中国矿业大学届本科生毕业设计第页液压支架部件设计顶梁顶梁是支架的直接承载部件，并为立柱前梁侧护板上连板等提供连接点。不但要具有定的强度刚度和稳定性，而且对顶板的覆盖率要尽可能高。同时，要求顶梁能适应顶板的变化，与顶板接触压力分布均匀，避免因局部接顶造成集中载荷，损坏支架。主要作用用于支撑维护和覆盖顶板，为工作面创造安全的工作空间将立柱的支撑力传递至顶板，并给予合理地分布对支架后部接近采空区的顶板起切顶作用对无立柱空间的顶板起支撑作用为护帮防倒装置等提供依托将顶板载荷通过立柱经底座传到底板。结构型式整体刚性顶梁图整体刚性顶梁简单的整体刚性顶梁的结构外形如图所示。图为掩护式支架的整体刚性顶梁，图为支撑掩护式的整体刚性顶梁。整体刚性顶梁为宽面板式箱形结构件。整体刚性顶梁的长度长，面积大。要求上板面平整。有的刚性顶梁前端上翘，以改善顶梁前部的接顶效果。前后铰接式顶梁中国矿业大学届本科生毕业设计第页图前后铰接式顶梁整个顶梁由前梁和顶梁两部分铰接而成，如图所示。前梁由前梁千斤顶支撑，对顶板的适应性较好。铰接前梁端部的支撑力决定于前梁千斤顶的支撑力矩。般梁的支撑力，未伸出前为，伸出后为。伸缩梁图内外伸缩式伸缩梁图栅状内伸式伸缩梁对易片帮煤壁的端面顶板进行辅助支护时，可采用外伸缩式或内伸缩式的伸电的电流成线性关系的电流放大器，电路设计还保证了内部的个通道的高压侧驱动器和低压侧驱动器可单独使用，亦可只用其内部的个低压侧驱动器，并且输入信号与及电平兼容。功率驱动电路如图所示。图与单片机和的接口驱动图中，，，，。注未标明功率电阻为普通电阻。为电流采样电阻，根据电机参数，内阻，可选功率电阻。当电机正常工作时，上压降非常小，不会导致母线电压利用率降低，在正反转快速变化时，转速反接制动过程中将产生较大的瞬时电流，从而在上产生较大的压降。为欠压过流输入关闭信号，通过变阻器可调节系统过流临界值的大小，可选普通的可调电阻，当该电压大于内部设定的保护值时，它会自动使输出信号全部为低电平。大电流过后，系统自动解除封锁，从而实现弹性保护。是自举电容，为上桥臂功率管驱动的悬浮电源存储能量，其容量取决于被驱动功率器件的开关频率占空比以及充电回路电阻，必须保证电容充电到足够的电压，而放电时其两端电压不低于欠压保护动作值，当被驱动的开关频率大于时，该电容值应不小于，且以瓷片电容为好。本设计选用独石电容。的作用防止上桥臂导通时的直流电压母线电压到的电源上而使器件损坏，因此应有足够的反向耐压，当然由于与串单片机功率模块基于单片机伺服电机调速系统软硬件设计联，为了满足主电路功率管开关频率的要求，应选快速恢复二极管，按电机，可选开关二极管，耐压为。和是的门极驱动电阻，般可采用到几十欧。的作为功率管的输入驱动信号与单片机连接，由单片机控制产生控制信号的输入，与单片机外部中断引脚连接，由单片机中断程序来处理故障。过流过压保护电路过流保护电路在永磁直流伺服电动机调速系统中，电机起动时，主回路会流过很大的起动电流，此外因控制回路驱动回路等误动作误配线等，会造成支路短路输出短路等故障，过电流流过功率变换器开关元件，发生短路时，电流变化非常快，元件要承受高电压大电流，这就要快速检测过电流，在还没有损坏时自行关断。过流保护环节分为两级保护。第级过流检测与保护山驱动电路完成，采用集成驱动电路芯片，可实现对的电流保护，其原理图参见本章小节图。过流检测按驱动信号与集电极电压之间的关系实现，当流过的电流超过内部设定值时，驱动电路关断，同时送出过流信号，使光隔器件导通，输出低电平过流保护信号。第级过流检测与保护通过快速响应霍尔电流传感器对直流侧母线电流进行检测，由支路短路直接支路短路输出短路和接地短路等引起的过电流必能检测出来，电路原理如图所示。图过流检测电路在主电路上串联个采样电阻，为了减小对电路的影响，应选择阻值较小的。通过将采样电阻的两端电压与设定的电压进行比较来确定主电路电流是否过流，过流信号送至单片机的不可屏蔽中断引脚，封锁开关的驱动信号，实现电路的保护。基于单片机伺服电机调速系统软硬件设计过压欠压保护电路过压欠压保护是针对电源异常主回路电压超过或低于定数值时考虑的。通常系统输入电源电压允许波动的范围般是额定输入电压的士。通常情况下，主回路直流环节