基于单片机的舵机控制装置设计本科毕业论文.doc

【基于单片机的舵机控制装置设计】的本科毕业论文主要探讨了如何利用单片机来设计和实现舵机控制装置，特别是针对无人机制导系统中的舵机控制。舵机是操纵无人机飞行的关键执行机构，它根据控制信号改变舵面角度，确保无人机的稳定飞行。论文中详细介绍了舵机的基本概念、结构、控制原理以及单片机在其中的应用。 一、舵机概述 舵机起源于航模运动，主要任务是通过控制舵面来调整飞行器的运动状态，如发动机推力、飞机的横滚、俯仰和偏航角。在遥控模型中，舵机通过连杆驱动舵面转动，实现操作动作。舵机通常包括舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机和控制电路板，通过电机转动、齿轮减速和位置反馈实现角度控制。 二、舵机的结构与控制 舵机内部包含直流电机、减速齿轮和位置反馈电位计，电机的转动通过齿轮减速传递给舵盘，同时电位计根据舵盘位置输出反馈电压。控制电路板接收控制信号，通过比较信号与基准信号来决定电机的转动方向和速度，从而使舵机保持在设定的角度。 三、单片机控制原理 在无人机舵机控制系统中，使用PLC单片机作为控制核心，这是因为PLC单片机具有体积小、功耗低、抗干扰性强、指令集精简和模拟接口丰富等特点。它接收20ms周期的脉宽调制（PWM）信号，根据脉冲宽度控制舵机角度，实现位置伺服。单片机内部的比较器处理输入信号，产生电机转动控制信号。 四、系统软件设计 1. 位置环设计：软件设计需要构建位置控制环，确保舵机能够准确到达并保持设定的位置。 2. 速度反馈：通过检测电机速度来调整控制信号，确保舵机动作快速且平滑。 3. 电流反馈：监控电机电流，以防止过载并优化扭矩控制。 4. 试验结果：论文中应该包含了实际测试数据和结果分析，验证设计的有效性和性能。 五、结语 论文总结了基于PLC单片机的舵机控制系统设计过程，并展示了调试结果。这种设计满足了无人机舵机对体积小、响应快、精度高的要求，证明了单片机在舵机控制中的实用性。 该毕业论文深入探讨了舵机的工作原理，结合单片机技术详细阐述了舵机控制装置的设计方法，对于理解无人机导航系统中的舵机控制有重要的参考价值。此外，论文还提到了不同类型的舵机和常见舵机制造商，如Futaba、JR和SANWA，提供了舵机选择的参考依据。