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在ROS学习平台中常常使用到的直流电机控制原理与驱动电路

时间:2023-09-22 06:46:13 来源:博亿堂byt98网址登陆 点击:1次

  在使用ROS机器人构建地图的过程中,需要在房间内自主运行,采集地图信息。这样的一个过程中需要控制电机的正反转,电机的转速,以适应机器人直行,转弯等动作。

  正反转控制原理有刷电机的正反转格外的简单,只需要交换电机供电线正负极,便能轻松实现电机正反转控制。在自动控制系统中,我们不可能手动去不停交换电机正负极供电顺序,需要用程序配合硬件电路去实现。

  如下图所示,使用4个功率管(可以为MOS管或者IGBT)搭建成桥式电路,在桥臂中心引出两根导线,连接到电机的供电引脚上。

  当使用单片机控制Q2,Q3导通,Q1,Q4截止时。电流经过过电源正极,经过Q3,电机线流到GND。假设这种状态时电机正转。

  当使用单片机控制Q1,Q4导通,Q2,Q3截止时。电流经过过电源正极,经过Q1,电机线流到GND。假设这种状态时电机反转。

  通过桥式电路的两种状态切换便可以轻轻松松实现电机正反转控制。对于有刷电机的正反转控制还能够正常的使用2个继电器简单实现,但是这样的形式不便于调速控制,这里就不介绍了。

  从公式中能够准确的看出电机转速n和供电电压成正比。所以通过改变电机供电电压能够达到到调速的目的。

  在电力电子中能够最终靠PWM波控制开关管导通与关闭来调制直流电压。并且调制电压满足关系Vout=D*Vin,式中D为PWM波的占空比,等于在一个PWM周期内高电平持续的时间与PWM周期的比值。

  调速方法:在进行晶体管控制时,可以再一次进行选择不同的三种斩波方式HPWM-LON,HON-LPWM,PWM-ON-PWM。我通常使用的为HPWM-LON方式即上管PWM,下管导通。

  H桥电路采用4颗大电流NMOS管,栅极100欧姆电阻起到抑制浪涌电流的作用,10K电阻组成栅源寄生电容泄放回路,栅极二极管提供一个低阻抗MOS管关断路径,加快MOS管关断。(电路中元件参数看结合实际PCB进行调整)

  半桥驱动电路,当MOS管栅源电压高于阈值电压时MOS管开始导通,IRF3710的阈值电压为4V。但是只是使用4V电压进行驱动MOS管时,MOS管Rds比较大,MOS管不能流过过大电流,如下图所示:

  从图中能够准确的看出,随着栅源电压的增大MOS管的通流能力也就随着增大。所以在驱动器设计过程中,我使用了12V电源作为MOS管的驱动,当MOS管导通时,MOS能够有很小的Rds,使MOS管有更大的通流能力。

  电路中C7作为自举电容,当驱动H桥电路中的上桥臂时,由于上桥MOS管源级踩在较高的电压上(24V),所以MOS管G极电压应该比源极高12V时才能够导通(Vgs=36V),这里利用电容两端电压不能突变的特性,半桥驱动芯片内部电路将MOS管栅极抬升至36V,此时MOS栅源电压满足导通条件。由于自举电容C7要一直地间隔进行充电,也就导致了此种电路PWM占空比不能够达到100%,在编程时需要非常注意。

  光偶隔离电路,使用光耦器件将驱动器与主控进行电气隔离,防止电机驱动器对主控制器的干扰。关键字:编辑:什么鱼 引用地址:在ROS学习平台中常常使用到的直流电机控制原理与驱动电路

  1 引言 直流电机监控系统是机电产品中的重要环节,其控制性能反映了机电设施的控制质量。灵活、方便、准确、实时的监控需要对电机的转速信号做测量和处理,以达到精确控制转速的目的。 2 系统总体设计 ARM/DSP/FPGA虽精度高、速度快,但设计复杂,价格也一直居高不下。本系统采用一种适用于小容量存储器单片机(如PIC系列)系统且功能强大的RTOS—Salvo。无需扩展大量的RAM和ROM,并且实时性好。非常大地节省了成本。系统选用PC机作为上位机,运用API函数及MSCOMM控件实现计算机通信。PIC16F877A单片机及外围电路组成一个单片机系统。作为下位机。电路设计包括PWM驱动、CCP捕捉、A/D模数转换、LC

  直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同,直流电机可分为下列几种类型。   1.他励直流电机   励磁绕组与电枢绕组无联接关系,而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机,接线(a)所示。图中M表示电动机,若为发电机,则用G表示。永磁直流电机也可看作他励直流电机。   2.并励直流电机   并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联,接线(b)所示。作为并励发电机来说,是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电;作为并励电动机来说,励磁绕组与电枢共用同一电源,从性能上讲与他励直流电动机相同。   3

  发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光,随着LED的应用越来越广,对于其驱动电路要求也慢慢变得高。现在大多数场合需要采用恒流输出的开关电源,对于全彩LED灯而言,采用传统的RGB分别驱动在面对既要调色温又要调节亮度时候会有明显的缺陷,基于这点,通过改良HSI模型,设计了这款适合与全彩LED的驱动电路。传统的RGB模型需要R,G,B分别调节,而HSI模型主要将亮度和色度分开,通过H,S,I三个参数分别调节,H(色度),S(饱和度),I(亮度)。HIS模型下的驱动电路通过单片机控制总线驱动电流来限定I参数(亮度),通过R,G,B三端反馈调节R

  设计 /

  LED控制驱动电路原理图 ET6201是1/7~1/8 占空比的LED 显示控制驱动电路。由11 根段输出、6 根栅输出、1 根段/栅输出,1 个显示存储器、控制电路、键扫描电路组成了一个高可靠性的单片机外围LED 驱动电路。串行数据通过4 线管脚说明 管脚号 管脚名称 I/O 功能描述 1 OSC I 振荡输入端口,外接一个电阻以决定振荡频率。 2 DOUT O 数据输出端口(N 沟道开漏),在移位时钟下降沿输出串行 数据。 3 DIN I 数据输入端口,在移位时钟上升沿输入串行数据(由低位数 据开始)。 4 CLK I 时钟输入端口

  原理图 /

  基于MSP430的直流电机控制,直流电机可以启动/停止,正反转,加减速。加减速使用PWM来控制。 所有程序如下: /* 引脚连接:IN1-P1.5 IN2-P1.7 ENA-P1.2 key1-P2.0 key2-P2.1 key3-P2.2 key4-P2.5 key5-P2.4 */ #include msp430.h #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define key1 0x01 #define key2 0x02 #define key3 0x03 #define key4 0x04 void

  摘要:介绍了高分辨率全帧CCD芯片FTF4027M的内部结构和驱动时序,利用CCD专用的集成芯片设计了该CCD芯片的驱动电路,这中间还包括驱动程序设计和所需偏置电压。实验根据结果得出:该驱动电路功能正确、结构相对比较简单、设计工作量小、功耗极低、可靠性强。 关键词:电荷耦合器件 I2C总线 相关双采样 时序脉冲产生器 驱动电路 本文所要设计的驱动电路是机载CCD相机上的前端驱动电路。机载CCD相机能够将拍摄的图像以数字的形式采集、存储和传输,并与地面实现实时通信,因此能很好地克服传统光学相机的缺点。随着CCD器件的加快速度进行发展,CCD驱动时序的产生有很多种方法,比如能够使用数字集成电路、单片机、EPROM器件或可编程逻辑器件等来实现。本文采用

  0 引言 在一些应用场合要求使用的电机体积小、效率高、转速高,微型永磁无刷直流电机能够较好地满足规定的要求。因为电机体积较小,安装的地方传感器困难,所以微型无刷直流电机的无位置传感器控制就显得很必要。 无刷直流电机的无位置传感器控制的难点在于转子位置信号的检测,目前国内外研究人员提出了诸多方法,其中反电动势法最为简单、可靠,应用场景范围最广泛。普遍采用的控制方案为基于DSP的控制和基于专用集成电路的控制等,但是其价格高、体积大,不利于用在微型电机控制器中。本文介绍基于C8051F330单片机、检测反电动势法的无位置传感器无刷直流电机的控制器,系统结构相对比较简单,体积超小型,价格低,运行性能好。 1 无传感器无刷直流电机的控制方式

  的无位置传感器控制 /

  本设计: 基于STM32控制直流电机加减速正反转proteus仿真设计(程序+仿真+设计报告+讲解视频) 仿线 程序编译器:keil 5 编程语言:C语言 编号C0011 功能说明: 本设计由STM32F103、L298N电机驱动电路、按键电路组成。 1.通过按键能控制电机,正转、反转、加速、减速、停止。 2.档位分4档,并能通过按键顺序正转、反转、加速、减速、停止。 3.档位可以代码自定义。 附赠相关论文,根据实物写的,与仿真功能基本一致。也有与仿真一致的设计报告。 仿真图(提供源文件): 源程序(提供源文件): 以下为部分程序: int main(void) { delay_init(

  加减速正反转proteus仿真设计 /

  13页

  设计

  及并联特性研究

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