Řídicí modul pro poziční rotační elektromechanický systém

Abstract

Tento článek prezentuje jedno z možných jednoduchých řešení flexibilního řídicího modulu pro řízení pozičního rotačního elektromechanického systému pomocí osobního počítače (PC). Rotační elektromechanický systém se skládá z inkrementálního kvadraturního rotačního kodéru a stejnosměrného (DC) motoru buzeného servozesilovačem MAR 25/2 vyrobeného firmou Mattke AG. Uvedený elektromechanický systém s realizovaným řídicím modulem umožňuje regulaci rychlosti otáčení rotoru od 1 do 180 ot/min v obou směrech otáčení. Během otáčení rotoru mechanického systému je řídicí modul schopen zaznamenávat úhlovou pozici rotoru s maximální rychlostí vzorkování pozice 500 kSa/s. Systém také umožňuje krokování úhlové pozice s diskrétním krokem od 10° do 180° ±1’. V článku je uveden popis elektromechanického systému, metody řízení DC motoru a zpracování zaznamenaných dat jednočipovým mikropočítačem. Dále je zmíněn příklad jednoduchého komunikačního protokolu mezi modulem a PC prostřednictvím sběrnice USB (Universal Serial Bus). Součástí je také ukázka ovládacího software a naměřených vlastností popisovaného řídicího modulu s daným elektromechanickým systémem.This article presents one of simple possible solutions of a flexible control module for controlling a positioning rotational electromechanical system using a personal computer (PC). The rotating electromechanical system consists of an incremental quadrature rotational encoder and a DC motor driving by the MAR 25/2 servo-amplifier manufactured by Mattke AG. The electromechanical system with the implemented control module enables controlling rotor rotation speed from 1 to 180 rpm in both directions of rotation. The control module is able to record angular position of the mechanical system rotor with maximum sampling rate 500 kSa/s during rotation of the rotor. The system also allows stepping of the rotor angular position with discrete position step in range from 10° to 180° ±1'. This article describes the electromechanical system, the DC motor control method and processing of recorded data by a single chip microcomputer. An example of a simple communication protocol between the module and the PC via Universal Serial Bus (USB) is mentioned. A sample of a control software and measured properties of the described control module with the given electromechanical system is also included.