FANUC A03B-0807-C155 控制器
張黔豫 180 6446 5927
FANUC A03B-0807-C155 控制器
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FANUC A03B-0807-C155 控制器
控制器是自動化系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。它通過接收來自傳感器或其他設備的輸入信號，并根據(jù)預設的控制策略或算法，產生相應的輸出信號，從而實現(xiàn)對被控對象的精確控制?？刂破鲝V泛應用于工業(yè)、交通、家居等領域，能夠提高系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性，減少能源浪費，增強安全性和便利性。隨著技術的發(fā)展，控制器的智能化和網(wǎng)絡化將成為未來發(fā)展的重要趨勢。
控制系統(tǒng)就是控制器，概括地說就是一個系統(tǒng)，它將監(jiān)督電機及電路的運行狀態(tài)等各種有用的信號進行采樣及分析，然后轉變?yōu)榭刂浦噶罨蛘弑Ｗo指令。對電動自行車控制器而言，便是將給定的電機速度信號、轉子位置信號及定子的電壓、電流反饋信號轉變?yōu)榭刂菩盘柣蛘弑Ｗo指令，進而監(jiān)督電機控制電路的運行狀態(tài)；采樣及對比分析并將信號轉變?yōu)榭刂浦噶?，從而控制電機的啟動或停止、加速或減速等運行狀態(tài)。
在以單M CU為核心的嵌入式系統(tǒng)中，MCU 的最小系統(tǒng)就是典型的核心構件。中間構件既有需求接口又有提供接口；而終端構件只有需求接口，因此只能接受服務。利用硬件構件進行嵌入式系統(tǒng)硬件設計之前，必須進行硬件構件的合理劃分，按照一定規(guī)則，設計與系統(tǒng)目標功能無關的的構建個體，然后進行組裝，完成具體系統(tǒng)的硬件設計。本設計選的外接電源是七組串聯(lián)鋰電池，其采用安全系數(shù)高的錳酸鋰電池，經過國家法定機構充電放電、短路、跌路、加熱、擠壓、針刺等6大實驗，達到國家863范圍要求，并采用銅薄膜防爆閥，從根本上解決了鋰電池易爆易燃的問題。這款電池最大輸出電壓為29.6V。為使系統(tǒng)正常工作，需要將電壓轉換為15V 和5V。其中15V電源主要用于功率MOS管自舉升壓驅動電路。5V電源則為MOS管驅動電路、主控芯片、線性霍爾轉把、高低壓剎把及保護電路模塊提供穩(wěn)定的電源。在電源通往各模塊間，大量使用了二極管來保證控制器的穩(wěn)定性。為了便于理解本電路的原理及后面的測試方法，首先要熟悉一個關鍵的元件即場效應管（也叫 MOS 管），它承載了驅動電機的開關的作用。場效應管分為 N 溝道型場效應管和P溝道型場效應管兩種。一般N型功率型場效應管的VGS
過零檢測的及時性和準確性影響著電機的運行，當過零檢測不準或著不及時時，則電機因為缺相而抖動，嚴重的或造成短時間短路而燒壞控制器。因此在硬件上采用LM339 高速比較器來采樣截至相的感應電動勢和總線中點電壓進行比較，使用 MCU的輸入捕捉功能來捕捉輸出信號。
電動自行車控制器是用來控制電動自行車電機的啟動、運行、進退、速度、停止以及電動自行車的其它電子器件的核心控制器件，它就像是電動自行車的大腦，是電動自行車上重要的部件。電機控制器是無刷直流電機正常運行并實現(xiàn)各種調速控制功能的指揮中心，它主要完成以下任務：對各種輸入信號進行邏輯綜合，為驅動電路提供各種控制信號；產生PWM脈寬調制信號，實現(xiàn)電機的調速；對電機進行速度環(huán)和電流環(huán)調節(jié)，使系統(tǒng)具有較好的動態(tài)和靜態(tài)性能；實現(xiàn)短路、過流、欠壓等一些故障保護功能。
嵌入式系統(tǒng)是軟件與硬件的結合體，硬件設計和軟件設計必須相輔相成。嵌入式系統(tǒng)中的驅動程序是直接工作在各種硬件設備上的軟件，正是由于驅動程序的存在，各種硬件設備才能正常工作，從而達到理想工作效果，嵌入式軟件構件是實現(xiàn)一定嵌入式系統(tǒng)功能的一組封裝的、規(guī)范的、可重用的、具有嵌入特性的軟件單元，是組成嵌入式系統(tǒng)的功能單位。
A/D 轉換模塊（Analog To Digital Convert Module）即模/數(shù)轉換模塊，其功能是將電壓信號轉換為相應的數(shù)字信號。實際應用中，這個電壓信號可能由溫度、濕度、壓力等實際物理量經過傳感器和相應的變換電路轉化而來。經過 A/D 轉換后，MCU就可以處理這些物理量。進行 A/D 轉換，應該了解以下一些基本問題：第一，采樣精度是多少；第二，采樣速率有多快；第三，濾波問題；第四，物理量回歸等。
電動車控制器簡略地講是由周邊器件和主芯片(或單片機)組成。周邊器件是一些功能器件，如執(zhí)行、采樣等，它們是電阻、傳感器、橋式開關電路，以及輔助單片機或專用集成電路完成控制過程的器件;單片機也稱微控制器，是在一塊集成片上把存貯器、有變換信號語言的譯碼器、鋸齒波發(fā)生器和脈寬調制功能電路以及能使開關電路功率管導通或截上、通過方波控制功率管的的導誦時間以控制電機轉速的驅動電路、輸入輸出端口等集成在一起，而構成的計算機片。這就是電動自行車的智能控制器
電動車的工作原理主要是依靠其控制器來協(xié)調電機、電池等其他配件進行工作。在電動車的控制器行業(yè)，高標控制器在市場上占有率始終穩(wěn)居行業(yè)第一。電動車控制器的基本原理是在電池電壓基本恒定的條件下，采用斷續(xù)供電的方法，改變電機供電電壓的平均值，來控制電機速度、電流的大小。使得電機的 運轉符合控制要求，目前主要采取的控制方法是 PWM脈寬調制控制機理(注:在所需的時間內，將直流電壓調制成等幅不等寬的系列電壓脈沖，以達到控制頻率、電壓、電流的目的)。電動車控制器是借助 PWM 電路來控制電機輸出功率的，實現(xiàn)開關調制作用的是高頻開關功率器件 MOS 管，用它來做執(zhí)行高頻斬波斷續(xù)供電的開關，從而有效地解決了電機的速度和電流的操控性。電機驅動汽車前行，而電機控制器驅動電機工作；電機控制器由逆變器和控制器兩部分組成；逆變器接收電池輸送過來的直流電電能，逆變成三相交流電給汽車電機提供電源；控制器接受電機轉速等信號反饋到儀表，當發(fā)生制動或者加速行為時，控制器控制變頻器頻率的升降，從而達到加速或者減速的目的。
