電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中具有舉足輕重的地位，是工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)過程中的核心元件，而控制系統(tǒng)是電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的中樞部分，對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能化和可靠性水平起著決定性的作用。
　　本文以開關(guān)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，提出符合設(shè)計(jì)要求的開關(guān)型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，在可靠性和智能化水平方面做了以下四點(diǎn)優(yōu)化：
　?。?）電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般工作在復(fù)雜的電磁干擾環(huán)境中，對(duì)主控芯片會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈影響?，F(xiàn)有的控制系統(tǒng)大部分采

2、用2到3片的微處理器，分別進(jìn)行液晶顯示、數(shù)據(jù)采集、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等，各處理器之間采用RS232或RS485接口進(jìn)行串行通信。減少微處理器的數(shù)量可以減小電磁干擾對(duì)系統(tǒng)影響的機(jī)率，本文只采用一片高性能的MSP430F5418A作為微處理器對(duì)所有任務(wù)進(jìn)行處理，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。
　?。?）電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)具有自動(dòng)糾正相序的功能，目前文獻(xiàn)中大多采用分離元件，利用相位差法對(duì)三相電源的相序進(jìn)行識(shí)別和缺相檢測。本文采用以集成芯片DF783A為核

3、心的電路來檢測三相電源的相序和缺相狀態(tài)，該電路具有體積小、低功耗、輸入阻抗高、外接元件少、集成度高等優(yōu)點(diǎn)，相比用分離元件實(shí)現(xiàn)的電路具有更高的可靠性。
　?。?）本文在控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)過程中，盡量選用工業(yè)級(jí)的集成電路芯片，貼片封裝；在 PCB的布局過程中，盡量把元件只放在頂層，這樣在把控制系統(tǒng)固定在執(zhí)行機(jī)構(gòu)中時(shí)，把放有元件的一方背對(duì)電機(jī)，并在控制系統(tǒng)和電機(jī)之間加入鋁板進(jìn)行隔離，可以有效防止電磁干擾對(duì)控制系統(tǒng)的影響。
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4、4）在智能化方面，主要體現(xiàn)在控制策略上，采集、過濾、識(shí)別輸入數(shù)據(jù)，糅合控制算法對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，輸出控制信號(hào)和指示信號(hào)。控制策略上電機(jī)保護(hù)優(yōu)先，輔以故障自診斷并實(shí)時(shí)報(bào)警、主動(dòng)屏蔽錯(cuò)誤輸入信號(hào)、行程傳感器過零檢測、電機(jī)瞬時(shí)反轉(zhuǎn)保護(hù)等功能。
　　在以上四點(diǎn)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)電動(dòng)執(zhí)行控制系統(tǒng)的需求分析設(shè)計(jì)硬件電路，采用前后臺(tái)的程序架構(gòu)，根據(jù)實(shí)時(shí)性要求，利用MSP430系列單片機(jī)匯編語言編寫軟件系統(tǒng)。合理分配微處理器資源，協(xié)調(diào)各個(gè)