Рисунок 2.8 Структура передаваемых данных со синхронизирующим тактовым сигналом

Старт бит: сигнальная линия может находится в двух состояниях: включена и выключена. Линия в состоянии ожидания всегда включена. Когда устройство или компьютер хотят передать данные, они переводят линию в состояние выключено - это установка Старт бита. Биты сразу после Старт бита являются битами данных.

Стоп бит: стоп бит позволяет устройству или компьютеру произвести синхронизацию при возникновении сбоев. Например, помеха на линии скрыла Старт бит. Период между старт и стоп битами постоянен, согласно значению скорости обмена, числу бит данных и бита четности. Стоп бит всегда включен. Если приемник определяет выключенное состояние, когда должен присутствовать стоп бит, фиксируется появление ошибки.

Стоп бит не просто один бит минимального интервала времени в конце каждой передачи данных. На компьютерах обычно он эквивалентен 1 или 2 битам, и это должно учитываться в программе драйвера. Хотя, 1 стоп бит наиболее общий, выбор 2 бит в худшем случае немного замедлит передачу сообщения.

2.5 Аналогово-цифровой преобразователь

Для преобразования аналогового сигнала с потенциометрического датчика в цифровой код в системе должен быть предусмотрен аналого-цифровой преобразователь (АЦП).

ATМega16 содержит 10-разрядный АЦП последовательного приближения. АЦП связан с 8-канальным аналоговым мультиплексором, 8 однополярных входов которого связаны с линиями порта А. Общий входных сигналов должен иметь потенциал 0 В (т.е. связан с GND). АЦП также поддерживает ввод 16 дифференциальных напряжений. Два дифференциальных входа (ADC1, ADC0 и ADC3, ADC2) содержат каскад со ступенчатым программируемым усилением: 0 дБ (1 x), 20 дБ (10 x), или 46 дБ (200 x). Семь дифференциальных аналоговых каналов используют общий инвертирующий вход (ADC1), а все остальные входы АЦП выполняют функцию неинвертирующих входов. Если выбрано усиление 1x или 10x, то можно ожидать 8-разрядное разрешение, а если 200x, то 7-разрядное.

Отличительные особенности:

1) 10-разрядное разрешение;

2) интегральная нелинейность - 0,5 млн. разрядов;

3) абсолютная погрешность - ± 2 млн. разрядов;

4) время преобразования - от 65 до 260 мкс;

5) частота преобразования до 15 тыс. преобразований в секунду при максимальном разрешении;

6) 8 мультиплексированных однополярных входов;

7) 7 дифференциальных входных каналов;

8) 2 дифференциальных входных канала с опциональным усилением на 10 и 200;

9) представление результата с левосторонним или правосторонним выравниванием в 16-разрядном слове;

АЦП содержит УВХ (устройство выборки-хранения), которое поддерживает на постоянном уровне напряжение на входе АЦП во время преобразования. Функциональная схема АЦП показана на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 Функциональная схема АЦП

АЦП имеет отдельный вывод питания AVCC (аналоговое питание). AVCC не должен отличаться более чем на ± 0,3В от VCC. В качестве внутреннего опорного напряжения может выступать напряжение от внутреннего источника опорного напряжения на 2.56В или напряжение AVCC. Если требуется использование внешнего источника, то он должен быть подключен к выводу AREF с подключением к этому выводу блокировочного конденсатора для улучшения шумовых характеристик.

Принцип действия. АЦП преобразовывает входное аналоговое напряжение в 10-разрядный код методом последовательных приближений. Минимальное значение соответствует уровню GND, а максимальное уровню AREF минус 1 млн. разрядов. К выводу AREF опционально может быть подключено напряжение AVCC или внутренний ИОН на 1.22 В путем записи соответствующих значений в биты REFSn в регистр ADMUX. Несмотря на то, что ИОН на 2.56 В находится внутри микроконтроллера, к его выходу может быть подключен блокировочный конденсатор для снижения чувствительности к шумам, т.к. он связан с выводом AREF.

Канал аналогового ввода и каскад дифференциального усиления выбираются путем записи бит MUX в регистр ADMUX. В качестве однополярного аналогового входа АЦП может быть выбран один из входов ADC0…ADC7, а также GND и выход фиксированного источника опорного напряжения 1,22 В. В режиме дифференциального ввода предусмотрена возможность выбора инвертирующих и неинвертирующих входов к дифференциальному усилителю.

Если выбран дифференциальный режим аналогового ввода, то дифференциальный усилитель будет усиливать разность напряжений между выбранной парой входов на заданный коэффициент усиления. Усиленное таким образом значение поступает на аналоговый вход АЦП. Если выбирается однополярный режим аналогового ввода, то каскад усиления пропускается. строботахометр трассировка конструкция

Работа АЦП разрешается путем установки бита ADEN в ADCSRA. Выбор опорного источника и канала преобразования не возможно выполнить до установки ADEN. Если ADEN = 0, то АЦП не потребляет ток, поэтому, при переводе в экономичные режимы сна рекомендуется предварительно отключить АЦП.

АЦП генерирует 10-разрядный результат, который помещается в пару регистров данных АЦП ADCH и ADCL. По умолчанию результат преобразования размещается в младших десяти разрядах 16-разрядного слова (выравнивание справа), но может быть опционально размещен в старших 10-ти разрядах (выравнивание слева) путем установки бита ADLAR в регистре ADMUX.

Практическая полезность представления результата с выравниванием слева существует, когда достаточно 8-разрядного разрешения, т.к. в этом случае необходимо считать только регистр ADCH. В другом же случае необходимо первым считать содержимое регистра ADCL, а затем ADCH, чем гарантируется, что оба байта являются результатом одного и того же преобразования. Как только выполнено чтение ADCL блокируется доступ к регистрам данных со стороны АЦП. Это означает, что если считан ADCL и преобразование завершается перед чтением регистра ADCH, то ни один из регистров не может модифицироваться и результат преобразования теряется. После чтения ADCH доступ к регистрам ADCH и ADCL со стороны АЦП снова разрешается.

АЦП генерирует собственный запрос на прерывание по завершении преобразования. Если между чтением регистров ADCH и ADCL запрещен доступ к данным для АЦП, то прерывание возникнет, даже если результат преобразования будет потерян.

Одиночное преобразование запускается путем записи лог. 1 в бит запуска преобразования АЦП ADSC. Данный бит остается в высоком состоянии в процессе преобразования и сбрасывается по завершении преобразования. Если в процессе преобразования переключается канал аналогового ввода, то АЦП автоматически завершит текущее преобразование прежде, чем переключит канал.

В режиме автоматического перезапуска АЦП непрерывно оцифровывает аналоговый сигнал и обновляет регистр данных АЦП. Данный режим задается путем записи лог. 1 в бит ADFR регистра ADCSRA. Первое преобразование инициируется путем записи лог. 1 в бит ADSC регистра ADCSRA. В данном режиме АЦП выполняет последовательные преобразования, независимо от того сбрасывается флаг прерывания АЦП ADIF или нет.

Процедура инициализации устройства имеет вид:

; Инициализация АЦП

OUTI ADCSRA,(1<<ADEN)|(1<<ADIE)|(1<<ADSC)|(1<<ADATE)|(3<<ADPS0)

; Настройки АЦП

; ADEN = 1 Разрешение АЦП

; ADIE = 1 Разрешение прерывания.

; ADSC = 1 Запуск преобразования.

; ADATE = 0 Непрерывные последовательные преобразования отключено.

; ADPS0 = 3 Делитель частоты на 8 - стандартное значение.

OUTI ADMUX,0b01000000

; Выбор сигнала

; REFS - 0b[01]000000 Первые два бита - напряжение с входа AVCC.

; ADLAR - 0b01[0]00000 Выравнивание по правому краю.

; MUX - 0b010[00000] Сигнал на вход идет с нулевого канала АЦП.

Источник опорного напряжения АЦП. Источник опорного напряжения (ИОН) для АЦП (V_ИОН) определяет диапазон преобразования АЦП. Если уровень однополярного сигнала свыше V_ИОН, то результатом преобразования будет 0x3FF. В качестве V_ИОН могут выступать AVCC, внутренний ИОН 2,56 В или внешний ИОН, подключенный к выв. AREF. AVCC подключается к АЦП через пассивный ключ. Внутреннее опорное напряжение 2,56 В генерируется внутренним эталонным источником VBG, буферизованного внутренним усилителем. В любом случае внешний вывод AREF связан непосредственно с АЦП и, поэтому, можно снизить влияние шумов на опорный источник за счет подключения конденсатора между выводом AREF и общим. Напряжение V_ИОН также может быть измерено на выводе AREF высокоомным вольтметром. Следует обратить внимание, что V_ИОН является высокоомным источником и, поэтому, внешне к нему может быть подключена только емкостная нагрузка.

Если использовать внешний опорный источник, подключенный к выводу AREF, то не допускается использование другой опции опорного источника, т.к. это приведет к шунтированию внешнего опорного напряжения. Если к выводу AREF не приложено напряжение, то можно выбрать AVCC и 2,56 В в качестве опорного источника. Результат первого преобразования после переключения опорного источника может характеризоваться плохой точностью и рекомендуется его игнорировать.

2.6 Пуск двигателя

Для пуска двигателей постоянного тока могут быть применены три способа:

1) прямой пуск, при котором обмотка якоря подключена непосредственно к сети;

2) реостатный пуск с помощью пускового реостата, включаемого в цепь якоря для ограничения тока при пуске;

3) пуск путем плавного повышения напряжения, подаваемого на обмотку якоря.

При прямом пуске в ДПТ падение напряжения на внутреннем сопротивлении цепи якоря составляет 5 - 10 % от номинального напряжения, поэтому при прямом пуске ток якоря может превышать номинал в 10 - 20 раз, что создает опасность выхода из строя транзисторных ключей и вызывает сильное искрение под щетками. По этой причине прямой пуск применяется в основном для двигателей малой мощности, в которых сопротивление относительно велико, и лишь в отдельных случаях - для двигателей последовательного возбуждения мощностью в несколько киловатт. В данном варианте мощность двигателя составляет 100 Вт, а ключи выбираются с большим запасом (в 1,5 - 2 раза), потому нет необходимости в ограничении тока при пуске двигателя.

Реостатный пуск: при этом способе в момент запуска двигателя в цепь подключается реостат на максимальном сопротивлении, при этом двигатель развивает максимальный пусковой момент M_МАХ. Регулировочный реостат в этом случае вводится так, чтобы ток возбуждения I_В и поток Ф были максимальными. По мере разгона двигателя момент уменьшается, так как с увеличением частоты вращения растет ЭДС Е.

При достижении некоторого значения М_MIN часть сопротивления выводится, вследствие чего момент снова возрастет до M_MAX. При двигатель переходит на работу по новой реостатной характеристике и разгоняется до достижения M_MIN. И так далее. Таким же образом пускается в ход и двигатель с последовательным возбуждением. Количество ступеней зависит от жесткости естественной характеристики и требований, предъявляемых к плавности пуска. Пусковые реостаты рассчитываются на кратковременную работу. В данном случае применение пусковых реостатов не оправдано из-за сложности реализации и небольшого ресурса работы.

При реостатном пуске возникают довольно значительные потери энергии в пусковом реостате. Этого можно устранить если пуск двигателя осуществлять путем плавного повышения напряжения, подаваемого на его обмотку. Для этого необходимо иметь отдельный источник питания с регулируемым напряжением (генератор или управляемый выпрямитель), что в условиях лабораторного стенда нецелесообразно.

2.7 Обратная связь по току

Обратную связь (ОС) по току, как правило, применяют для ограничения и стабилизации тока. Введение ОС по току приводит к увеличению инерционности в цепи формирования тока и демпфирования в цепи скорости. Коэффициент передачи по возмущающему воздействию в цепи скорости увеличивается, а по управлению остается без изменений.

Для реализации ОС в микропроцессорных системах применяют пропорционально-интегрально-дифференциальные (ПИД) регуляторы. ПИД регулятор - устройство в цепи обратной связи, используемое в системах автоматического управления для формирования управляющего сигнала. ПИД регулятор формирует управляющий сигнал, являющийся суммой трех слагаемых, первое из которых пропорционально входному сигналу, второе - интеграл входного сигнала, третье - производная входного сигнала.

Пропорциональная составляющая вырабатывает выходной сигнал, противодействующий отклонению регулируемой величины от заданного значения, наблюдаемому в данный момент времени. Он тем больше, чем больше это отклонение. Если входной сигнал равен установке, то выходной равен нулю.

Однако при использовании только пропорционального регулятора значение регулируемой величины никогда не стабилизируется на заданном значении. Существует так называемая статическая ошибка, которая равна такому отклонению регулируемой величины, которое обеспечивает выходной сигнал, стабилизирующий выходную величину именно на этом значении.

Чем больше коэффициент пропорциональности между входным и выходным сигналом (коэффициент усиления), тем меньше статическая ошибка, однако при слишком большом коэффициенте усиления могут начаться автоколебания, а при дальнейшем увеличении коэффициента система может потерять устойчивость.

Для устранения статической ошибки используют интегральную составляющую. Если система не испытывает внешних возмущений, то через некоторое время регулируемая величина стабилизируется на заданном значении, сигнал пропорциональной составляющей будет равен нулю, а выходной сигнал будет полностью обеспечивать интегральная составляющая.

Дифференциальная составляющая противодействует предполагаемым отклонениям регулируемой величины, которые могут произойти в будущем. Эти отклонения могут быть вызваны внешними возмущениями или запаздыванием воздействия регулятора на систему. Чем быстрее регулируемая величина отклоняется от установки, тем сильнее противодействие, создаваемое дифференциальной составляющей.

В настоящее время разработаны алгоритмы для реализации регулятора цифровыми средствами. Однако такие алгоритмы либо имеют невысокую точность и применимы к системам, нетребовательным к качеству регулирования, либо требующие больших вычислительных затрат, что в условиях управления координатой неприменимо.

Связь по току целесообразно применять в системах, где момент сопротивления достигает больших значений. В данном случае грузоподъемность манипулятора ограничена 2,5 кг, отсюда следует, что в обратной связи по току нет необходимости.

3. Разработка программного обеспечения

3.1 Среда разработки

Для разработки программного обеспечения применяется среда AVR Studio - профессиональная интегрированная среда разработки (Integrated Development Environment - IDE), предназначенная для написания и отладки прикладных программ для AVR микропроцессоров в среде Windows. AVR Studio содержит ассемблер и симулятор. Также IDE поддерживает такие средства разработки для AVR как: ICE50, ICE40, JTAGICE, ICE200, STK500/501/502 и AVRISP.

AVR Studio поддерживает COFF как формат выходных данных для символьной отладки. Другие программные средства также могут быть сконфигурированы для работы с AVR Studio.

Ключевое окно в AVR Studio это окно исходного текста программы. Когда объектный файл открыт, автоматически создается окно исходного текста программ. В окне отображается код, который выполняется в отладочном окружении (эмуляторе или программном симуляторе) а текстовый маркер всегда находится на строке, которая будет выполнена в следующем цикле.

Пользователь может выполнять программу полностью в пошаговом режиме, трассируя блоки функций, или выполняя программу до места, где стоит курсор. В дополнение можно определять неограниченное число точек останова, каждая из которых может быть включена или выключена. Точки останова сохраняются между сессиями работы.

В окне исходного текста программы выводится информация о процессе выполнения программы. В дополнение, AVR Studio имеет много других окон, которые позволяют управлять и отображать информацию о любом элементе микроконтроллера.

Список доступных окон:

- Watch window: окно показывает значения определенных символов. В этом окне пользователь может просматривать значения и адреса переменных.

- Trace window: окно показывает хронологию программы, выполняемой в настоящее время.

- Register window: окно показывает содержимое регистров. Регистры можно изменять во время остановки программы.

- Memory windows: окна показывают содержимое памяти программ, данных, портов ввода/вывода и энергонезависимого ПЗУ. Память можно просматривать в шестнадцатеричном, двоичном или десятичном форматах. Содержимое памяти можно изменять во время остановки программы.

- I/O window: показывает содержимое различных регистров ввода/вывода:

1) EEPROM;

2) I/O порты;

3) Таймеры и т.д.

- Message window: окно показывает сообщения от AVR Studio.

- Processor window: в окне отображается важная информация о ресурсах микроконтроллера, включая программный счетчик, указатель стека, регистр статуса и счетчик цикла. Эти параметры могут модифицироваться во время остановки программы.

Настройки рабочего окружения сохраняются при выходе. При первом запуске требуется настроить окна для управления и вывода необходимой информации. Во время следующей загрузки настройки автоматически восстанавливаются.

В AVR Studio включена поддержка отладочных средств фирмы Atmel:

- внутрисхемный эмулятор Atmel ICEPRO;

-внутрисхемный эмулятор Atmel MegaICE;

- внутрисхемный эмулятор Atmel AVRICE;

- внутрисхемный эмулятор Atmel ICE200;

- внутрисхемный эмулятор Atmel AsicICE;

- внутрисхемный эмулятор Atmel ICE10;

- внутрисхемный эмулятор Atmel ICE30.

С AVR Studio также совместимы любые программаторы и отладочные средства, которые поддерживают микроконтроллеры фирмы Atmel [11].

Программа управления пишется на языке Assembler.

Assembler - язык программирования низкого уровня, мнемонические команды которого (за редким исключением) соответствуют инструкциям процессора вычислительной системы. Трансляция программы в исполняемый машинный код производится ассемблером (от англ. assembler - сборщик) - программой-транслятором, которая и дала языку ассемблера его название.

Команды языка ассемблера один к одному соответствуют командам процессора, фактически, они представляют собой более удобную для человека символьную форму записи (мнемокод) команд и их аргументов. При этом одной команде языка ассемблера может соответствовать несколько вариантов команд процессора.

Кроме того, язык ассемблера позволяет использовать символические метки вместо адресов ячеек памяти, которые при ассемблировании заменяются на автоматически рассчитываемые абсолютные или относительные адреса, а также так называемые директивы (команды, не переводящиеся в процессорные инструкции, а выполняемые самим ассемблером).

Директивы ассемблера позволяют, в частности, включать блоки данных, задать ассемблирование фрагмента программы по условию, задать значения меток, использовать макроопределения с параметрами.

Каждая модель (или семейство) процессоров имеет свой набор команд соответствующий ему язык ассемблера. Наиболее популярные синтаксисы -- Intel-синтаксис и AT&T-синтаксис.

Достоинства. При достаточной квалификации программиста, язык ассемблера позволяет писать самый быстрый и компактный код. Возможно, даже лучше, чем генерируемый трансляторами языков более высокого уровня.

Обеспечение максимального использования специфических возможностей конкретной платформы, что также позволяет создавать более эффективные программы с меньшими затратами ресурсов.

При программировании на языке ассемблера возможен непосредственный доступ к аппаратуре, в том числе портам ввода-вывода, регистрам процессора и др.

Язык ассемблера применяется для создания драйверов оборудования и ядра операционной системы.

С помощью языка ассемблера создаются компиляторы и интерпретаторы языков высокого уровня, а также реализуется совместимость платформ.

Существует возможность исследования других программ с отсутствующим исходным кодом с помощью дизассемблера.

Недостатки: в силу машинной ориентации («низкого» уровня) языка ассемблера человеку сложнее читать и понимать программу на нём по сравнению с языками программирования высокого уровня; программа состоит из слишком мелких элементов - машинных команд, соответственно, усложняются программирование и отладка, растёт трудоёмкость, велика вероятность внесения ошибок, т.е. требуется высокая квалификация программиста.

Как правило, меньшее количество доступных библиотек по сравнению с современными индустриальными языками программирования.

Отсутствует переносимость программ на компьютеры с другой архитектурой и системой команд.

Синтаксис. Синтаксис языка ассемблера определяется системой команд конкретного процессора [12].

Типичными командами языка ассемблера являются:

- команды пересылки данных (mov, lea и др.);

- арифметические команды (add, sub, imul и др.);

- логические и побитовые операции (or, and, xor, shr и др.);

- команды управления ходом выполнения программы (jmp, loop, ret и др.);

- команды вызова прерываний (int, into);

- команды ввода/вывода в порты (in, out).

3.2 Алгоритм программы управления приводом

Программа управления приводом функционирует следующим образом.

При запуске системы управления вначале устанавливаются значения регистров, отвечающих за настройки микроконтроллера, прописываются необходимые прерывания. После этого определяется текущее положение манипулятора в пространстве, а именно: читается информация с потенциометрических датчиков, находящихся в одном блоке с двигателем, эта информация отправляется на верхний уровень системы управления по СОМ-порту. Т.к. информация с потенциометрического датчика имеет аналоговый вид, то для ее преобразования необходим АЦП, который встроен в контроллер. Наряду с данными о текущем положении, в передаваемом байте содержится 2 бита, в которых закодирован номер двигателя, с которого поступает информация, номер двигателя соответствует номеру звена (таблица 1.1). После передачи информации контроллер находится в режиме ожидания данных с верхнего уровня управления. Эти данный состоят из двух байт. Первый байт включает в себя биты, сигнализирующие о направлении движения степени подвижности, начале движения или остановке. Во втором байте содержится необходимое значение скорости. Т.к. линии связи между всеми контроллерами и СУ верхнего уровня одни и те же, то возникает необходимость в посылке указывать номер двигателя, для которого выдается информация. Номер двигателя также закодирован в первом байте.

После получения данных, контроллер включает ШИМ-каналы, которые связаны с драйверами силовых ключей. При этом отключаются электромагнитные тормоза, фиксирующие манипулятор. В данном случае реализовано 2 ШИМ-канала. По первому поступают положительные импульсы, по второму - отрицательные той же частоты. Драйвера поочередно включают силовые ключи, звено начинает движение. При запуске двигателя следует обратить внимание на броски тока, которые могут привести к выходу из строя силовой части привода. В данном случае мощность двигателя невелика, а ключи подобраны с запасом, т.е. в ограничении тока при пуске нет необходимости.

После запуска программа входит в цикл: информация с датчика положения поступает на верхний уровень (в роли датчика положения используется инкрементальный фотоимпульсный датчик), после чего принимается с верхнего уровня принимается необходимое значение скорости, которое сравнивается с текущим (в роли датчика скорости также используется инкрементальный фотоимпульсный датчик). На основе рассогласования между номинальным значением скорости и текущим изменяется скважность ШИМ за счет изменения значения в регистре сравнения. После этого программа вновь считывает информацию о текущем положении.

Т.к. манипулятор рассчитан на максимальную грузоподъемность всего 2,5 кг, то в регулировании текущего значения тока нет необходимости.

Наряду с обратными связями по положению и току, в программу включена связь по питанию контроллера: с одного из ШИМ-каналов поступают импульсы постоянной длины. При выключении или поломке контроллера импульсы соответственно будут отсутствовать и система отключится.

Если же верхнего уровня приходит сигнал об изменении направления вращения или сигнала "стоп", то на ШИМ-каналы подается логический 0, звено останавливается и удерживается за счет самотормозящихся передач. При отключении робота срабатывают электромагнитные тормоза.

Блок-схема алгоритма функционирования СУ приведена на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10 Блок-схема функционирования программы



Окончание рисунка 2.10

Листинг программы приведен в приложении.

3.3 Результаты проектирования

На основе алгоритма составлена программа управления 2 координатой манипулятора Puma-560. Программа считывает информацию с ДОС, принимает сигналы задания от СУ тактического уровня, на их основе программирует ШИМ.

Перед прошивкой контроллера и запуском программы на реальном оборудовании, разработанная программа прошла проверку на симуляторе Proteus.

Proteus - пакет программ для автоматизированного проектирования (САПР) электронных схем. Пакет представляет собой систему схемотехнического моделирования, базирующуюся на основе моделей электронных компонентов. Отличительной чертой пакета Proteus является возможность моделирования работы программируемых устройств: микроконтроллеров, микропроцессоров, DSP и т.д. Библиотека компонентов содержит справочные данные. Дополнительно в пакет Proteus входит система проектирования печатных плат. Пакет Proteus состоит из двух частей, двух подпрограмм: ISIS - программа синтеза и моделирования непосредственно электронных схем и ARES - программа разработки печатных плат.

Для установления работоспособности программы необходимо выполнение следующих критериев:

1) работоспособность ШИМ;

2) функционирование ОС;

3) функционирование сигнальной связи.

На рисунке 2.11 приведена осциллограмма работы ШИМ при напряжении задания 6 В (частота 15,6 кГц). При данном напряжении скважность ШИМ будет составлять около 25 %, что показано на рисунке.

Для обеспечения контроля ОС по скорости вводятся начальные условия: напряжение задания составляет 20 В. С энкодера поступает сигнал о том, что текущее напряжение составляет 12 В. Микроконтроллер определяет разницу между сигналом задания и сигналом ОС, после чего увеличивает скважность ШИМ. На рисунке 2.12 показан ШИМ-сигнал до коррекции, на рисунке 2.13 - после коррекции.

Рисунок 2.11 ШИМ при 6 В

Рисунок 2.12 ШИМ до коррекции

Рисунок 2.13 ШИМ после коррекции

При достижении сигнала ОС, соответствующего напряжению 20 В, скважность ШИМ снижается.

Момент остановки ШИМ приведен на рисунке 2.14.

Рисунок 2.14 Остановка ШИМ

Работа сигнальной связи приведена на рисунке 2.15 (частота 7,8 кГц).

Рисунок 2.15 Осциллограмма сигнальной связи

Список литературы

1.Российская промышленная робототехника. [Электронный ресурс], http://forum.russ2.com/lofiversion/index.php/t301.html, (дата обращения: 12.октябрь.2014).

2.Анимица А.В. Исследование динамических свойств промышленного робота с использованием диффеометрического регулятора и нелинейной обратной связи: дис. канд. техн. наук / Анимица Андрей Вячеславович. -- Донецк: , Украина, 2007. -- 294 c.

3.Пивоваров В.Н. Разработка и реализация стенда моделирования пространственного движения на базе промышленного робота-манипулятора / В.Н. Пивоваров, Е.М. Павлов. -- М: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. -- 117 c.

4.Кузнецов В.А. Адаптивная система управления манипуляционным роботом Puma-560 / А.В. Кузнецов, А.Н. Юсупов. -- Санкт-Петербург: БГТУ "Военмех", 2008. -- 27 c.

5.Путов В.В. Адаптивные системы с алгоритмами настройки высшего порядка в управлении нелинейными объектами. Структуры сложных систем и алгоритмы управления: сб. науч. статей / В.В. Путов. -- Л: Изд-во ЛГУ, 1990. -- 176 c.

6.Palli G., Biagiotti L., Melchiorri C. An open source distributed platform for the control of the Puma-560 manipulator / G. Palli, L. Biagiotti, C. Melchiorri. -- Bologna: Dipartimento di Elettronica, Informatica e Sistemistica: Universita di Bologna, 2008. -- 127 c.

7.Лабораторный стенд робота РМ-01. [Электронный ресурс], http://www.ai-robotics.ru/92, (дата обращения: 6.октябрь.2014).

8.Контроллеры Microchip. [Электронный ресурс], http://www.microchip.ru/phorum/read.php?f=2&i=9022&t=9022, (дата обращения: 12.декабрь.2014).

9.8-bit Microcontrollers with 16KBytes In-System Programmable Flash ATmega16 and ATmega16L. [Электронный ресурс], http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/ic/Atmel/micros/avr/atmega16.htm, (дата обращения: 16.декабрь.2014).

10.Ревич Ю. Практическое программирование микроконтроллеров Atmel на языке Assembler. -- СПб.: БХВ-Петербург, 2008. -- 384 c.

11.Баранов В.Н. Применение микроконтроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы // Серия: Мировая электроника. -- М.: Додэка-ХХI, 2004. -- 228 c.

Работа с AVR микроконтроллерами на Ассемблере. [Электронный ресурс], http://pro-radio.ru/controllers/3403/, (дата обращения: 8.январь.2015).

13.Протокол RS-232. [Электронный ресурс], http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/rs232/start.htm, (дата обращения: 20.декабрь.2014).

14.AVR Studio Instruction Set. [Электронный ресурс], http://www.atmel.com/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=2725, (дата обращения: 6.январь.2015).

15.Белов А.В. Разработка устройств на микроконтроллерах AVR: шагаем от «чайника» до профи. Книга+видеокурс. -- СПб: Наука и техника, 2013. -- 528 c.

Размещено на Allbest.ru