電磁控制運(yùn)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、1電磁控制運(yùn)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)摘要：本系統(tǒng)由MSP430F5438A單片機(jī)、恒流源、H橋驅(qū)動(dòng)電路、自繞空心電感、角度傳感器等功能模塊組成，完成了電磁控制運(yùn)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。該裝置以MSP430F5438A為控制核心，由恒流源和H橋組成驅(qū)動(dòng)電路，通過鍵盤設(shè)置參數(shù)，控制驅(qū)動(dòng)電路來調(diào)節(jié)電磁線圈的磁力，改變擺桿的位置。同時(shí)，通過角度傳感器，實(shí)時(shí)檢測(cè)擺桿擺動(dòng)角度，組成反饋環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)裝置的精確控制。關(guān)鍵詞：MSP430F5438A；恒流源；H橋；角度傳感器

2、中圖分類號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16723198（2013）24018801方案選擇：（1）控制器方案選擇。MSP430系列單片機(jī)是一個(gè)16位的單片機(jī)，超低功耗，將多個(gè)不同功能的模擬電路、數(shù)字電路模塊和微處理器集成在一個(gè)芯片上，例如，內(nèi)部集成了12位AD。（2）角度檢測(cè)方案選擇。角位移傳感器采用特殊形狀的轉(zhuǎn)子和線繞線圈，模擬線性可變差動(dòng)傳感器（LVDT）的線性位移，有較高的可靠性和性能，轉(zhuǎn)子軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生線性輸出信號(hào)，轉(zhuǎn)子的非

3、接觸式電磁耦合使產(chǎn)品具有無限的分辨3計(jì)算，將采集的電壓值轉(zhuǎn)換成傳感器的角度位置。3軟件設(shè)計(jì)擺桿角度和周期信息由鍵盤設(shè)置，3號(hào)線圈產(chǎn)生推力，2號(hào)線圈產(chǎn)生引力，靜止擺桿由最低點(diǎn)向左側(cè)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，檢測(cè)角度位置，調(diào)節(jié)3號(hào)和2號(hào)線圈電流。當(dāng)運(yùn)動(dòng)至2號(hào)磁鐵上方，2號(hào)線圈產(chǎn)生推力。1號(hào)線圈產(chǎn)生引力，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至1和2號(hào)中點(diǎn)，2號(hào)線圈電流減小。同時(shí)，由擺桿運(yùn)動(dòng)速度調(diào)節(jié)1號(hào)線圈電流和方向，以便控制合適角度。4測(cè)試結(jié)果（1）啟停測(cè)試，當(dāng)按啟停功能按鍵，擺桿開始

4、小角度擺動(dòng)起來，經(jīng)過3S，擺動(dòng)幅度和速度趨于穩(wěn)定。再按一次啟停功能鍵，擺桿能夠穩(wěn)定停在中間靜止點(diǎn)上，但停止過程所需要的時(shí)間不同，但時(shí)間8S。（2）由靜止點(diǎn)開始，設(shè)置擺桿的擺角為10～45范圍內(nèi)連續(xù)擺動(dòng)，擺動(dòng)擺角測(cè)試到的絕對(duì)誤差值5，響應(yīng)時(shí)間15s。（3）由靜止點(diǎn)開始，設(shè)置周期為0.5s～2s范圍內(nèi)連續(xù)擺動(dòng)，擺動(dòng)周期絕對(duì)誤差值≤0.5s，響應(yīng)時(shí)間≤17s。（4）擺桿擺角幅度和周期在10～45，0.5s～2s同時(shí)預(yù)置，由靜止點(diǎn)開始擺動(dòng)，擺角