将RS485用于数字发动机控制应用

嵌入式系统论文将RS-485用于数字发动机控制应用I.简介数字发动机控制采用数字处理器来控制电动机的运转。一般情况下数字处理器可采用一种或多种反馈方式,使其构成一个闭环系统。这可比作模拟控制系统和开环传动系统。许多应用都采用了数字发动机控制,包括存储设备(如:磁盘驱动器)、工业机器人、高精度半导体制造、打印机以及复印机等。图1:数字发动机控制框图a.发动机设备数字发动机控制可采用多种类型的发动机。最常用的类型是超小功率旋转发动机。它们可以进一步分为AC、DC电刷或DC无电刷型,这主要取决于其整流方式。小型发动机的尺寸设计一般取决于框架尺寸和瓦功率。而一般像AC型这样较大的发动机,是根据其马力功率进行分类的。尽管旋转发动机是最常用的类型,但也可获得其他类型,如:线性发动机以及带各种传动装置的减速发动机(gearhead motor)。图2:旋转发动机b.反馈为提供有关位置、速度、扭矩或传动系统其他动力属性的反馈,需要具备反馈传感器。最常用的反馈传感器可能是旋转编码器,它是由安装在发动机轴上、带有变化条带的转轮构成的。在发动机转动时,光传感器会检测条带的经过并生成电信号,控制器可利用这些信号来确定发动机的转动情况。其他类型的传感器为转速计、同步器和分解器,这些均是基于电感的传感器;另外还有基于电磁的霍尔效应传感器以及基于电阻的电位计。无论采用哪种传感器方式,数字控制器必须重复采样传感器信号,以便不断了解系统的当前动力运转情况。根据系统对速度、动力响应及精度的要求,反馈采样率可超过每秒几千次采样。c.控制器无论是数字控制器还是模拟控制器,都需要与系统的预定转动和实际动力进行比较,同时处理相关输入,来产生对