第七章 执行模块电路设计
7.1电机驱动电路
如前所述,本设计采用PWM直流脉宽调速,该方法有效地避免了串电阻调速其调速范围小,平滑性低的缺点,尽管也存在开关过渡过程损耗大,在供电回路中产生谐波等缺点,但可以通过合理选择开关频率等办法弥补不足。驱动芯片采用飞思卡尔半导体公司的半桥式驱动器MC33886。
我们考虑以下两种方案:
(一)使用单片的电机驱动芯片:实现简单,但驱动电流仅5A左右。
(二)两片电机驱动芯片并联:驱动电流达10A左右。
比较:使用两片驱动芯片其驱动电流大,而且实现起来也不复杂,故而采用方
案二,由两片MC33886芯片并联构成,并使用双路PWM信号进行驱动。
其实现电路如下:
如前所述,本设计采用PWM直流脉宽调速,该方法有效地避免了串电阻调速其调速范围小,平滑性低的缺点,尽管也存在开关过渡过程损耗大,在供电回路中产生谐波等缺点,但可以通过合理选择开关频率等办法弥补不足。驱动芯片采用飞思卡尔半导体公司的半桥式驱动器MC33886。
我们考虑以下两种方案:
(一)使用单片的电机驱动芯片:实现简单,但驱动电流仅5A左右。
(二)两片电机驱动芯片并联:驱动电流达10A左右。
比较:使用两片驱动芯片其驱动电流大,而且实现起来也不复杂,故而采用方
案二,由两片MC33886芯片并联构成,并使用双路PWM信号进行驱动。
其实现电路如下:

7.2舵机
舵机本身时一个位置随动系统。它由舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机和控制电路组成。通过内部的位置反馈,使它的舵盘输出转角正比于给定的控制信号。因此对于它的控制可以使用开环控制方式。在负载力矩小于其最大输出力矩的情况下,它的输出转角正比于给定脉冲宽度。经测试,舵机输出转角与控制信号脉宽之间的关系如下:

控制舵机的脉冲由MCS9SDG128的PWM产生。单片机中有8路独立的PWM输出端口,
我们将其中相邻的2路PWM输出级联程一个16路PWM输出。采用组委会统一提供的舵机,工作电源为6.0V,影响舵机控制特性的一个主要参数是舵机的响应速度即舵机输出轴转动角度。舵机转动一定角度有时间延迟,时间延迟正比于旋转过的角度,反比于舵机的相应速度。舵机的相应速度直接
影响小车通过弯道时的最高速度,提高舵机的相应速度是提高小车平均速度的一个关键。舵机的响应速度与工作电压有关系,电压越大速度越快,所以应在舵机的允许的工作电压范围内,尽量选择最大的工作电压,可以提高舵机的相应速度,大赛规定不允许使用升压电路为舵机提供工作电压。实际使用过程中,蓄电池电压为7.2V,采用串联两个二极管降压为舵机供电。


