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全自动绕线机单片机控制系统的设计与开发

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第1章绪论

1.1绕线机介绍

1.2国内外绕线机发展状况

1.3本课题研究内容及其意义

第2章单片机控制系统总体方案设计

2.1控制系统结构及特性

2.1.1控制系统构成

2.1.2控制系统特性

2.2绕线机机械结构和控制系统组成

2.2.1绕线机机械结构

2.2.2单片机控制系统设计

第3章直流无刷电动机控制器原理与设计

3.1直流无刷电动机的位置检测传感器

3.1.1电磁式位置传感器

3.1.2光电式位置传感器

3.1.3磁敏式位置传感器

3.1.4无传感器位置检测

3.2直流无刷电机工作原理和检测方法

3.2.1电机模型

3.2.2三相半控直流无刷电机的工作原理

3.2.3三相全控直流无刷电机的工作原理

3.3 MC33035控制器在直流无刷电机中的应用

3.3.1 MC33035功能

3.3.2三相六状态无刷直流电机开环速度控制及功率管选择

3.4直流无刷电动机控制电路

3.4.1直流无刷电机控制原理图

3.4.2电路部分说明

3.5直流无刷电机控制策略

3.5.1电流闭环控制

3.5.2速度闭环控制

3.5.3 PID调节器的基本原理

3.5.4 PID调节器各参数对控制效果的影响

3.5.5常用的PID参数整定方法

第4章步进电机细分控制原理及设计

4.1步进电机工作原理

4.1.1步进电机概述

4.1.2步进电机的主要特性

4.1.3步进电机的类型

4.2细分驱动原理

4.2.1绕线机细分绕线的实现

4.2.2细分工作原理

4.2.3步进电机细分驱动电路

4.3 SLA7026M在步进电机细分控制中的应用

4.4步进电机细分控制电路

4.4.1步进电机细分控制原理图

4.4.2电路外围芯片MAX526

第5章主控电路设计

5.1匝数统计及显示电路

5.1.1可编程定时/记数器8253

5.1.2 8253的控制字和编程

5.1.3计数统计电路

5.2直流无刷电动机的速度检测电路

5.2.1数字测速方法

5.2.2测速的实现

5.3直流无刷电动机的调速电路

5.4键盘显示电路

5.4.1可编程键盘显示I/O专用芯片8279

5.4.2键盘显示电路

5.5多中断处理电路

第6章绕线机单片机控制系统软件设计

6.1软件开发语言及其编译环境

6.1.1 C51语言概述

6.1.2 C51编译器

6.2控制系统的软件设计

6.2.1主程序设计

6.2.2外部中断处理程序

6.2.3内部定时器中断

第7章控制系统的可靠性设计

7.1硬件抗干扰措施

7.2软件抗干扰措施

总结

参考文献

致谢

硕士学位期间所取得的研究成果

附图

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摘要

本文介绍的是一种能自动给某些变压器,电感线圈、互感器等不同规格的线圈进行精确绕线的机电一体化智能仪器.采用直流无刷电动机作为绕线驱动动力,四相步进电机细分驱动实现绕线机的精密自动排线.整个控制系统具有自动化程度高,良好的控制性能等优点.课题涉及机械,自动控制,电机控制,单片机和计算机辅助工具等诸多方面.论文分析了稀土永磁无刷直流电动机的工作原理,并且采用专用集成芯片MC33035设计了无刷电机的控制电路及其速度PID控制策略;阐述了绕线机自动排线功能的实现,采用集成芯片SLA7026驱动混合式四相步进电机,并且重点介绍了细分功能的实现;阐述了主控电路的设计,详细介绍了各功能模块的实现.

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