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Matlab基于灰色关联理论的移动机械人故障诊断方法研究(7)

时间:2016-12-12 19:33来源:毕业论文
合时机器人采用的稳压器型号是LM2576-12,如图2.2所示。它是单片集成电路,提供作为降压开关稳压器(buck)应有的所有功能,可以通过优良的线荷调节与


合时机器人采用的稳压器型号是LM2576-12,如图2.2所示。它是单片集成电路,提供作为降压开关稳压器(buck)应有的所有功能,可以通过优良的线荷调节与负载调节,驱动3A的负载,具有多种固定的电压输出:3.3V,5V,12V,15V和一个可调节输出版。它和MC34063相比,它的效率更加高,达到了85%。并且它一般情况时候不需要或者只要很小尺寸的外加散热片。他可以在指定的输入电压和输出负载条件下保证输出电压的±4%误差以及振荡器频率的±10%误差,还包括外度的关断电路,特征有50μA待机电流
 
图2.2 合时机器人中使用的LM25676-12和其封装引脚
LM2576系列稳压器特性
1)    3.3V, 5V, 12V, 15V,以及可调节输出电压型号
2)    保证3A输出电流
3)    输入电压范围广:40V至HV型号的60V
4)    仅需4个外部器件支持
5)    52 kHz 固定频率的内部振荡器
6)    TTL关断功能,低功耗待机模式
7)    高效率
8)    热关断和限流保护
2.2 运动模块
2.2.1 H桥介绍
所谓 H 桥驱动电路是为直流电机而设计的一种常见电路,它主要实现直流电机的正反向驱动,其典型电路形式如下:
 
图2.3 H桥的示例
从图2.3中可以看出,其形状类似于字母“H”,而作为负载的直流电机是像“桥”一样架在上面的,所以称之为“ H 桥驱动”。4个开关所在位置就称为“桥臂”。
从电路中不难看出,假设开关 A、D接通,电机为正向转动,则开关B、C接通时,直流电机将反向转动。从而实现了电机的正反向驱动。
借助这 4 个开关还可以产生电机的另外 2 个工作状态:
A) 刹车 —— 将B 、D开关(或A、C)接通,则电机惯性转动产生的电势将被短路,形成阻碍运动的反电势,形成“刹车”作用。
B) 惰行 —— 4个开关全部断开,则电机惯性所产生的电势将无法形成电路,从而也就不会产生阻碍运动的反电势,电机将惯性转动较长时间。
以上只是从原理上描述了H 桥驱动,而实际应用中很少用开关构成桥臂,通常使用晶体管,因为控制更为方便,速度寿命都长于有接点的开关(继电器)。
图2.4 所示,当Q1管和Q4管导通时,电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机,然后再经Q4回到电源负极。按图中电流箭头所示,该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管Q1和Q4导通时,电流将从左至右流过电机,从而驱动电机按特定方向转动(电机周围的箭头指示为顺时针方向)。
 
图2.4  H桥电路驱动电机顺时针转动
图2.5所示,为另一对三极管Q2和Q3导通的情况,电流将从右至左流过电机。当三极管Q2和Q3导通时,电流将从右至左流过电机,从而驱动电机沿另一方向转动(电机周围的箭头表示为逆时针方向)。
 
图2.5  H桥驱动电机逆时针转动
驱动电机时,保证H桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。如果三极管Q1和Q2同时导通,那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。此时,电路中除了三极管外没有其他任何负载,因此电路上的电流就可能达到最大值(该电流仅受电源性能限制),甚至烧坏三极管。基于上述原因,在实际驱动电路中通常要用硬件电路方便地控制三极管的开关。
 
图2.6 具有使能控制和方向逻辑的H桥电路
图2.6  所示,基于这种考虑的改进电路,它在基本H桥电路的基础上增加了4个与门和2个非门。4个与门同一个“使能”导通信号相接,这样,用这一个信号就能控制整个电路的开关。而2个非门通过提供一种方向输人,可以保证任何时候在H桥的同侧腿上都只有一个三极管能导通。(与本节前面的示意图一样,图2.4 所示也不是一个完整的电路图,特别是图中与门和三极管直接连接是不能正常工作的。) Matlab基于灰色关联理论的移动机械人故障诊断方法研究(7):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_825.html
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