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3）电机驱动 4）码盘接口 四、软件设计 编程环境 CCS2 调试（下载） JTAG 1、主程序 2、定时采样控制 T=2mS 实验二 基于DSP的单阶机械臂位置控制 ** 一、直流电动机带动机械臂位置控制原理 直流电机机械特性 直流电机等效电路 重力力矩 重：120g 直径：12mm 长：50mm 电机参数（LYX45-02) 峰值堵转力矩：0.22N*m 电流：3.4A 电压：27V 功率：91.8W 连续堵转力矩：0.064N*m 电流：1A 电压：7.94V 功率：7.94W N.m 二、系统建模 角度和电压之间的关系 位置控制系统 标准形式 基于前馈补偿的机械臂位置控制系统 二、系统总体设计 1、系统实现原理框图 2、主要部分分析 控制算法（PID+前馈补偿） PWM 驱动 码盘角度反馈 液晶显示 PWM（调压） 电动机得到的平均电压为： 码盘原理 正交解码单元（DSP上） 三、系统硬件设计 1、硬件（片上）资源分配 键盘 8个I/0 显示 LCD 4个I/0 PWM EVA 通用定时器1,T1PWM 测速 EVA 通用定时器/计数器2 CPU定时器0 定时 系统组成结构示意图 2、各部分硬件设计 1)DSP最小系统及外围电路 外接晶振30MHZ 复位电路 STC825S MP130 电源 1.8V 内核，3.3V片上外设 TPSHD138 电平转换 74HC254 74HLVC3245 2）光电隔离 3）电机驱动 4）码盘接口 5）液晶屏接口电路 四、软件设计 编程环境 CCS2 调试（下载） JTAG 1、主程序 2定时采样控制 T=2mS * * * * 2. 系统总体方案设计 (1) 发酵罐测控点分布及管线结构 系统共有10个发酵罐，每个罐测量5各参数，有3个控制点，他们分别是上段温度TTa、中段温度TTb、下段温度TTc、罐内上部气体压力PT、液位LT、上段冷带调节阀TVa、中段冷带调节阀TVb、下段冷带调节阀TVc。 (2) 检测装置和执行机构 温度检测采用WZP-231铂热电阻和RTTB-EKT温度变送器；压力检测采用CECY-150G电容式压力变送器；液位检测采用CECU-341G电容式液位变送器 执行机构采用ZDLP-6B电动调节阀 (3) 控制规律 在恒温阶段采用增量型PI控制算法，在升温、降温阶段采用PID控制算法，在控制软件设计中提供了Smith预估控制算法 (4) 控制系统主机及过程通道模板 控制主机选用康拓IPC-8500工业控制机 过程通道模板选用康拓IPC-5488 12位光电隔离板 (5) 控制系统软件 包括采样、滤波、标度变换、控制输出、中断、计时、打印显示、报警、参数修改及报表、图形、曲线显示等功能 3. 系统硬体和软件设计 (1) 硬件设计 (2) 软件设计 (a)数据采集程序，共有50个参数，采用周期T=2S (b)数字滤波程序 (c)标度变换程序（温度、液位、压力的标度变换） (d)给定工艺曲线的实时插补计算（多段折线） (e)控制算法 （PI/PID+限幅，Smith预估控制算法） (f)其它应用程序（计时、打印、显示、报警、调节、报表、图形、曲线显示等） 4. 系统的安装调试运行及控制效果 系统投入运行之后，首先能满足系统的控制指标要求。 优点： 系统操作简便，维护方便，性能可靠； 采用微机控制，有利于提高啤酒质量； 改善了劳动条件，消除了人为因素； 易于现代化管理和产品质量分析。 例4.2 基于51单片机的直流电机闭环调速系统 一、 直流电机调速原理 1、电机调速模型 2、调速方法分析(PWM调压) 电动机得到的平均电压为： 二、系统总体设计 1、系统原理框图 2、主要部分分析 控制算法 2) 速度检测 3) 光电隔离 4) PWM驱动 系统组成结构示意图 3、系统硬件电路介绍 4、软件设计 1) 主程序 2）PWM波程序 PWM波（定时中断0） 3) 测速程序 定时中断1 外部中断0 例4.3