電磁控制運動裝置設(shè)計

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

2、中圖分類號：TB文獻標(biāo)識碼：A文章編號：16723198（2013）24018801方案選擇：（1）控制器方案選擇。MSP430系列單片機是一個16位的單片機，超低功耗，將多個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芯片上，例如，內(nèi)部集成了12位AD。（2）角度檢測方案選擇。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)運動產(chǎn)生線性輸出信號，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)計擺桿角度和周期信息由鍵盤設(shè)置，3號線圈產(chǎn)生推力，2號線圈產(chǎn)生引力，靜止擺桿由最低點向左側(cè)運動。同時，檢測角度位置，調(diào)節(jié)3號和2號線圈電流。當(dāng)運動至2號磁鐵上方，2號線圈產(chǎn)生推力。1號線圈產(chǎn)生引力，當(dāng)運動至1和2號中點，2號線圈電流減小。同時，由擺桿運動速度調(diào)節(jié)1號線圈電流和方向，以便控制合適角度。4測試結(jié)果（1）啟停測試，當(dāng)按啟停功能按鍵，擺桿開始

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