- •Кафедра теоретической механики и мехатроники курсовая работа
- •Содержание
- •Введение
- •Кафедра теоретической механики и мехатроники задание на курсовую работу
- •Анализ существующих конструкций
- •4.2. Определение передаточных функций.
- •2. Описание объекта управления
- •Функциональная схема устройства
- •4. Структурная схема устройства
- •4.1. Выбор электродвигателя.
- •5. Моделирование системы автоматического управления средствами matlab
- •5.1. Исследование непрерывной системы.
- •5.2. Настройка пид - регулятора.
- •5.3. Определение передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы.
- •5.4. Моделирование цифровой системы.
- •5.5. Исследование цифровой системы на устойчивость.
- •6. Выбор электронных компонентов
- •6.1. Плата.
- •6.2. Силовой модуль .
- •6.3. Датчик наклона
- •6.4. Датчик тока.
- •6.5. Энкодер.
- •6.6. Жидкокристаллический индикатор.
- •8. Программное обеспечение управление системой.
- •8.1 Алгоритмы управления.
- •8.2 Пример управления двигателями постоянного тока.
- •Заключение
- •Библиографический список
6.2. Силовой модуль .
Будем использовать Motor Shield (M–Shield) – силовой модуль управления двигателями для микроконтроллеров серии Freeduino/Arduino.
Технические характеристики
· напряжение питания: +7...+ 24 В;
· количество силовых каналов: 4;
· максимально-продолжительный ток каждого канала: 0,6 А;
· напряжение питания сервоприводов: 5 В;
· возможность реверса каждого двигателя;
· возможность независимого управления каждым каналом;
· модуль полностью совместим со всеми известными моделями Freeduino/Arduino
Рис. 26. силовой модуль Motor Shield
6.3. Датчик наклона
Будем использовать датчик наклона D6B-2
Рис.27. Датчик наклона D6B-2
Характеристики датчика наклона:
Диапазон величины угла срабатывания 45...75°
Диапазон величины угла сброса 50...20°
Напряжение питания 4...6 В
Потребляемый ток 10 мкА
Выходной сигнал:
высокий уровень (горизонтальное положение) Uпит 5 В
низкий уровень (наклонное положение) 0,5 В
Выходной ток ± 1 мА
Диапазон рабочих температур: -20...60 °С
Диапазон влажности среды: 10...85% отн. влажн.
6.4. Датчик тока.
Используем датчик тока ACS714 Sensor Carrier -30 to +30A
Рис.28. Датчик тока ACS714 Sensor Carrier -30 to +30A
Характеристики датчика наклона:
Размер: 20х17мм
Кратковременная перегрузка до 5 х
Выходной сигнал: аналоговый, 66 мВ/А
Сопротивление проводников платы: 1,2 Ом
Диапазон рабочих температур: -40...+150°
6.5. Энкодер.
Будем использовать инкрементный энкодер E30S4-3000-6-L-5
компании - AUTONICS (рис. 29).
Рис.29 Инкрементный энкодер E30S4-3000-6-L-5.
Характеристики энкодера:
Бренд - AUTONICS
VDC, В 5
Диаметр оси: 4 мм
Рабочая температура: -20…+70 °С
Степень защиты: IP50
Кабель: 2 м диам.
Масса: 80 гр
6.6. Жидкокристаллический индикатор.
Выбрали LCD дисплей WH1602B-YYK-CTK
Рис.29. LCD дисплей WH1602B-YYK-CTK
Характеристики : Жидкокристаллический индика
Тип: знакосинтезирующий (текстовый)
Количество символов: 2 строки по 16 символов
Подсветка: светодиодная, желто-зеленая
Шрифт: латинский и кириллический
Габариты (мм): 80x36x14
Область вывода (мм): 56×11
Напряжение питания (В): 5
Интерфейс: HD44780 совместимый
7. Принципиальная схема устройства.
7.1 Принципиальная схема Freeduino Through-Hole.
Рис.30. Принципиальная схема Freeduino
7.2 Принципиальная схема Motor Shield (M–Shield).
Рис.31. Принципиальная схема Motor Shield.
7.3 Принципиальная схема разрабатываемой системы.
С учетом выбранных компонентов спроектируем управляющую плату. Ее принципиальная схема представлена на рис. 32.
Рис. 32. Принципиальная схема управляющей платы.
Список компонентов:
Pitanie – выключатель питания установки;
START, STOP, P – Панель управления.
D1 – Цифровой датчик
D2 – Аналоговый датчик.
D3 – цифровой датчик, инкрементальный энкодер.
М1,М2,М3,М4 – приводы постоянного тока.
LCD – жки дисплей.
Radio – радио модуль позволяющий дистанционно управлять роботом.
