伺服電機屬于一類控制電機,分為直流伺服電機和交流伺服電機兩種。由于交流伺服電機具有體積小、重量輕、大轉矩輸出、低慣量和良好的控制性能等優點,故被廣泛地應用于自動控制系統和自動檢測系統中作為執行元件,將控制電信號轉換為轉軸的機械轉動。由于伺服電機定位精度相當高,現代位置控制系統已越來越多地采用以交流伺服電機為主要部件的位置控制系統,本文的設計也正是用于噴印機的位置控制系統之中。
通過以單片機控制器實現對伺服電機的控制。伺服電機的控制方式主要有位置控制、速度控制兩種,為了提高其帶動噴頭運行的平穩性,選用了速度控制方式實現對伺服電機的控制,以利用伺服電機系統自帶的S 型曲線控制模型,達到理想的控制效果。系統組成框圖如圖1 所示,其中單片機控制器向伺服驅動器輸出控制信號,再通過伺服驅動器驅動伺服電機按要求動作,同時,控制器接收固定在伺服電機轉軸上的光電編碼盤隨著電機轉動而產生的反饋脈沖信號,以實現對伺服電機帶動的噴頭運行位置的檢測控制,形成閉環控制系統。
控制器的軟件主要完成零點定位、伺服電機勻速運行、變速運行控制和噴印長度控制幾項功能,包括主程序、中斷服務程序及伺服電機不同運行速度子程序。由于伺服電機是通過小車帶動噴頭橫向運行的,所以在程序流程圖中將伺服電機帶動的噴頭簡稱為小車,主程序流程圖如圖2 所示,定時/ 計數器T1 中斷服務程序流程圖如圖3所示,它完成對定位脈沖PA 的加/ 減計數,以實時控制小車的運行長度; INT1 中斷服務程序用于啟動T1 對PA 計數,其流程圖略。
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