基于DSP的运动相机控制系统设计
来源： 作者： 发布时间：2016-07-09 08:00:57 浏览量：步 进电机是根据组合电磁铁的理论设计的，是一种将有效电脉冲信号转变为相应的角位移或直线位移的开环控制元件。步进电机通过专用的电源把电脉冲信号按一定顺 序供给定子各相控制绕组，在气隙中产生类似于旋转磁场的脉冲磁场，使每给步进电机加一个脉冲信号，步进电机就移动一步。步进电机的转速、停止的位置只取决 于输入脉冲信号的频率和脉冲个数，不需要反馈信息和A/D转换，能够直接将数字脉冲信号转化为可控角位移。步进电机只有周期性的误差而无累积误差、可以在 相当宽的范围内平滑调速、具有一定的自锁能力和易于启停控制等特点，非常适合运动相机控制系统。步进电机的控制系统如图3所示。当步进电机和负载已经确定 之后，整个驱动系统的性能就完全取决于驱动电源和控制方法，步进电机驱动器由脉冲信号、信号分配、功率放大器几部分组成。脉冲分配方式采用软件脉冲分配，采用软件进行脉冲分配不用改变硬件线路，只需修改软件程序就能完成控制方案修改，不仅降低了成本，还提高了可靠性。
图3 步进电机控制系统框图
根 据电机所带负载相机的动力学要求、控制相机扫拍过程中电机运动规律和相机曝光时间的关系，选择使用ASM46AK-H100 的谐波减速步进电机。ASM46AK—H100步进电机减速比为1：100，最高分辨率设定为0.36（°）/脉冲，转矩为5 N·m，最大转矩为11 N·m，电源输入电流为1.7 A，电源输入电压DC 24 V，最大输入脉冲频率为250 kHz（脉冲占空比50 时），速度/位置控制指令是脉冲序列输入，容许速度范围为0～24 r/min，能满足CCD的要求。在过载保护、过压保护、速度差异常保护、速度过快、EPROM 数据错误、传感器异常、系统异常等保护功能工作时，输出警报信号，电动机自然停止。
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