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
来源:爱游戏最新官网入口    发布时间:2024-05-05 02:21:00

  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: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

  //-------------函数声明 变量定义--------------- #include reg51.h #include intrins.h #include absacc.h //-------------定义引脚------------------------ sbit PWM=P1^0; //pwm波形输出 sbit PWM1=P1^2; sbit DR=P1^1; //方向控制 sbit DR1=P1^3; #define time_data 0x9C //定时器预置值 #define PWM_T

  中国,2017年4月12日 —— 意法半导体扩大其微型低压高能效电机驱动器产品组合,推出面向电池供电的便携和穿戴设备的STSPIN250 2.6A有刷直流电机单片驱动器 。 新驱动器芯片在一个能节约便携设备空间的3mm x 3mm微型封装内,集成一个功率MOSFET全桥和一个关断时间固定的PWM电流控制器。功率级的低导通电阻(上桥臂+下桥臂总共200mΩ)和市场上最低的待机功耗 (小于80nA) 有助于最大限度延长便携设备电池续航时间,降低机壳温度。10V到1.8V工作电压让设计人能选择单锂电池电源。 高性能、成本效益与可靠性兼备,有刷直流电机被大范围的使用在各种电子产品设备。STSPIN250的高输出电流适用于中低功率设

  驱动器芯片 /

  通常我们在控制小车运动的时候不知道如何精确的对小车轨迹进行控制。在不懂得小车控制算法精髓的时候,我们是无法对小车进行精确的控制的。目前绝大多数小车都是用PID控制算法来实现对小车的运动控制的。现在很多玩家就只知道一种调节方法,就是比例调节,即向左偏就向右调节,向右偏就向左调节,最容易想到,也是最容易用软硬件实现的,但是结果也是最容易出问题的。当时的感觉就是小车太灵敏了,忽左忽右,不是很稳定。后来查了资料后知道了其他的调节方式。 控制算法: 电机控制算法的作用是接受指令速度值,通过运算向电机提供适当的驱动电压,尽快地和尽快平稳地使电机转速达到指令速度值,并维持这个速度值。换言之,一旦电机转速达到了指令速度值,即使在各种不利因素(

  控制算法 /

  EMCCD(Electron MuItiplying Charge Coupled Device)是新一代高质量微光成像器件。与传统CCD(Charge Coupled Device)相比,它采用了片上电子增益技术,利用片上增益寄存器使图像信息在电子转移过程中得到放大,这使得它在很高的读出速率下仍具有相对很低的读出噪声,能在微光源下高分辨力成像。     EMCCD的这些特性使其在航天微光目标探测、微光生命科学成像、军用高性能夜视探测等领域具有极大的应用潜力。EMCCD驱动电路是EM-CCD应用的核心技术,其性能直接影响到成像质量。目前常用的时序产生方法有以下几种:     (1)直接数字电路驱动法。这种方法原理简单,容易实现。但

  设计 /

  为适应小型直流电机的使用需求,各半导体厂商推出了直流电机控制专用集成电路,构成基于微处电子科技类产品世界理器控制的直流电机伺服系统。但是,专用集成电路构成的直流电机驱动器的输出功率有限,不适合大功率直流电机驱动需求。因此采用N沟道增强型场效应管构建H桥,实现大功率直流电机驱动控制。该驱动电路能够很好的满足很多类型直流电机需求,并具有快速、精确、高效、低功耗等特点,可直接与微处理器接口,可应用PWM技术实现直流电机调速控制。 2 直流电机驱动控制电路总体结构 直流电机驱动控制电路分为光电隔离电路、电机驱动逻辑电路、驱动信号放大电路、电荷泵电路、H桥功率驱动电路等四部分,其电路框图如图1所示。 由图能够准确的看出,电机驱动控制电路的外围接

  0 引言 随着电力电子技术和微控制器技术的快速的提升,现代交流变频调速系统技术在电机控制管理系统中的应用也慢慢变得广,采用全控型器件IGBT的全数字控制的变频调速器已经实现了通用化,具有调速范围宽、调速精度高、动态响应快、运行效率高、操作便捷等优点。变频调速器的普及应用提高了现代工业的自动化水平,提高了产品质量和劳动效率,最大限度地节约了能源,因此符合国家发展建设和谐、节约型社会的方针。 本文选用瑞萨公司推出的性价比较高的微控制器R5F21246 seties,嵌入R8C/Tiny系列CPU内核,R8C/Tiny系列中的所有MCU都集成了片上闪存,具有高性能和很好的易用性,1 MB地址空间,2 KB片上数据存储FLASH,非常适合

  的设计 /

  三星32英寸液晶屏内置16只灯管,随屏配套的灯管驱动电路板型号为KLS -320VE.该灯管驱动电路由两块BD9884及8组全桥架构功率输出电路组成,如图1所示。功率输出管采用内含N沟道和P沟道的Sp8M3型MOSFET模块。两只SP8M3模块及输出高压变压器T组成一个全桥输出架构电路。变压器初级绕组Ll接功率输出模块,次级高压绕组L2接冷阴极荧光灯管,次级低压绕组L3的感应电压作为取样电压送往BD9884FV的电压检测部分。 一、信号流程及工作原理简述 当数字板上的CPU发出背光灯开指令后,背光灯驱动板上的振荡器开始工作,产生频率约lOOkHz的振荡信号,送入调制器内部,对来自CPU的PWM亮度信号进行调制,调制

  分析 /

  5G1413S小功率NPN达林顿晶体管阵列集成电路最高输出电压典型值为35V,最小值为25V,集电极最大输出电流80MA,箝位二极管反向击穿电压典型值80V,最小值为25V,反向漏电流50UA,最大耗散功率50MW.

  图 /


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