S3C2440LCD控制器
15 LCD控制器
概述：
S3C2440的LCD控制器由由一个逻辑单元组成，它的作用是：把LCD图像数据从一个位于系统内存的video buffer传送到一个外部的LCD驱动器。
LCD控制器使用一个基于时间的像素抖动算法和侦速率控制思想，可以支持单色，2-bit per pixel(4级灰度)或者4-bit-pixel(16级灰度)屏，并且它可以与256色(8BPP)和4096色(12BPP)的彩色STN LCD连接。
它支持1BPP,2BPP,4BPP,8BPP的调色板TFT彩色屏并且支持64K色(16BPP)和16M色(24BPP)非调色板真彩显示。
LCD控制器是可以编程满足不同的需求，关于水平，垂直方向的像素数目，数据接口的数据线宽度，接口时序和刷新速率。
特征：
STN LCD屏：
----支持3种扫描方式的屏：4位双扫，4位单扫和8位单扫。
----支持单色(1BPP)，4级灰度(2BPP)，16级灰度(4BPP)。
----支持256色，4096色的彩色STN LCD屏
----支持多种屏幕分辨率
典型的应用：640*480,320*240,160*160和其他
最大的虚拟屏幕可达4M
在256色模式下，最大的虚拟屏幕分辨率：4096*1024,2048*2048,1024*4096和其它
TFT LCD屏：
----支持1，2，4，8BPP调色板显示模式
----支持64K(16BPP),64M(24BPP)色非调色板模式
----支持多种屏幕分辨率：
典型的应用：640*480,320*240,160*160和其他
最大的虚拟屏幕可达4M
在64K色模式下，最大屏幕分辨率：2048*1024
通用特征：
LCD控制器有一个专用的DMA，用来从位于系统存储器中的视频缓冲区取得图像数据，它的特征也包括如下所示：
----专用的中断功能((INT_FrSyn and INT_FiCnt)
----系统存储器被用作显示存储器
----支持多种的虚拟显示屏(支持硬件水平/垂直滚屏)
----可编程的时序控制，用于不同的LCD
----支持大端，小端模式，也支持WinCE数据格式
----支持2种型号的SEC TFT LCD屏
(SAMSUNG 3.5” Portrait / 256K Color /Reflective and Transflective a-Si TFT LCD)
LTS350Q1-PD1: TFT LCD panel with touch panel and front light unit (Reflective type) LTS350Q1-PD2: TFT LCD panel only
LTS350Q1-PE1: TFT LCD panel with touch panel and front light unit (Transflective type)
LTS350Q1-PE2: TFT LCD panel only
NOTE: WinCE不支持12位的数据封装格式
请检查WinCE是否可以支持12位的彩色模式
外部接口信号：
LCD控制器方块图：
S3C2440 LCD控制器被用来传送视频数据和生成必要的控制信号，比如VFRAME, VLINE, VCLK, VM, 等等。除了控制信号外，这S3C2440还有作为视频数据的数据端口，它们是如图15-1所示的VD[23:0]。LCD控制器由REGBANK, LCDCDMA,VIDPRCS, TIMEGEN, 和LPC3600 (看15-1 LCD控制器方块图)组成。REGBANK由17个可编程的寄存器组和一块
256*16的调色板内存组成，它们用来配置LCD控制器的。LCDCDMA是一个专用的DMA，它能自动地把在侦内存中的视频数据传送到LCD驱动器。通过使用这个DMA通道，视频数据在不需要CPU的干预的情况下显示在LCD屏上。VIDPRCS接收来自LCDCDMA的数据，将数据转换为合适的数据格式，比如说4/8位单扫，4位双扫显示模式，然后通过数据端口VD[23:0]传送视频数据到LCD驱动器。TIMEGEN由可编程的逻辑组成，支持不同的LCD驱动器接口时序和速率的需求。TIMEGEN块可以产生VFRAME, VLINE, VCLK, VM等等。
数据流描述如下：
LCDCDMA中存在FIFO存储器。当FIFO为空，或者部分为空的时候，LCDCDMA请求从侦存储器中取得数据，是用突发的存储传输模式取得数据的(每一个突发请求，连续的取4个字(16bytes)在总线传输过程中，不允许总线控制权交给另一个总线控制)当传输请求被存储控制器中的总线仲裁器接收了后，将会产生连续的4个字的数据传输从系统内存到内部的FIFO。FIFO的总共大小为28个字，由12个字的FIFOL和16个字的FIFOH分别组成。S3C2440有2个FIFOs支持双扫显示模式。假如是单扫模式，FIFOH将会被用到。
STN LCD 控制器操作
时序发生器(TIMEGEN)
TIMEGEN生成LCD驱动器的控制信号，比如说VFRAME, VLINE, VCLK, 和VM。这些控制信号与REGBANK中的寄存器LCDCON1/2/3/4/5的配置是紧密相关的。基于这些在REGBANK中寄存器的编程配置，TIMEGEN可以产生合适的可编程的控制信号支持许多不同种类的LCD驱动器。
以每侦一次为频率，VFRAME脉冲在整个第1行期间开始插入。这VFRAME信号有效时，它把LCD的行指针指到显示器的顶端，重新开始新的一帧。
VM信号帮助LCD驱动器交替行与列的电压极性，它们用来对像素的开与关。VM信号的切换速率依赖于LCDCON1寄存器中的MMODE位和LCDCON4寄存器中的MVAL域的配置。如果这MMODE位为0，VM信号配置成每帧切换一次。如果这MMODE位为1，VM信号在一段时间后切换一次，这段时间是VLINE的数值，它是由MVAL[7:0]设置的。图15-4展示了一个例子，MMODE=0或者MMODE=1且MVAL[7:0]=0x2。当MMODE=1的时候，VM速率与MVAL[7:0]有关，如下所示：
VM Rate = VLINE Rate / ( 2 x MVAL)。
VFRAME和VLINE信号的脉冲产生依赖于寄存器的配置，它们是LCDCON2/3寄存器中的HOZVAL域和LINEVAL域。每一个域与LCD的显示分辨率和模式有关。换而言之，HOZVAL 和LINEVAL能由LCD屏的面积和显示模式决定，根据如下公式：
HOZVAL = (Horizontal display size / Number of the valid VD data line)-1
彩色模式: Horizontal display size = 3 x Number of Horizontal Pixel
在4位单扫显示模式,有效的VD数据行数目应该是4。假如是4位双扫模式，有效的VD数据行数目应该也是4，然而如果是8位单扫模式，有效VD数据行数目应该是8。
LI NEVAL = (Vertical display size) -1: 假设为单扫显示模式
LINEVAL = (Vertical display size / 2) -1: 假设为双扫显示模式
VCLK信号的速率依赖于LCDCON1寄存器中的CLKVAL域的配置。表15-1定义了VCLK和CLKVAL的关系，CLKVAL的最小值为2。
VCLK(Hz)=HCLK/(CLKVAL x 2)
帧的速率就是VFRAME信号的频率。帧的速率与WLH[1:0]域(VLINE脉冲的宽度)，WDLY[1:0]域(VLINE脉冲之后的VCLK的延迟宽度)，HOZVAL, LINEBLANK, 以及LCDCON1/2/3/4寄
存器中的LINEVAL紧密相关的，也与VCLK和HCLK是相关的。大多数的LCD驱动器需要自己适当的帧速率。帧速率是按如下公式计算的：
frame_rate(Hz) = 1 / [ { (1/VCLK) x (HOZVAL+1)+(1/HCLK) x (A+B+(LINEBLANK x 8) ) } x ( LINEVAL+1) ]
A = 2(4+WLH),
B = 2(4+WDLY)
视频操作
S3C2440 LCD控制器支持8位彩色模式(256色模式),12位彩色模式(4096色模式),4级灰度模式,16级灰度模式以及单色模式。对于灰度或者彩色模式，灰度或者彩色的色调(颜色的深浅度)是必须执行的，根据基于时间的抖动算法以及帧率控制方法。在一个可编程的查找表，选择能被决定，这个以后再解释。单色模式不需要这些模块(FRC和查找表)，并且根本上
通过移位视频数据到LCD驱动器使FIFOH(如果是双扫，FIFOL也需要)中的数据以4位(如果是4位双扫或者是8位单扫，是8位)的数据流串行传输。
接下来的部分就查找表和FRC描述在灰度和彩色模式上的操作。
查找表
S3C2440支持查找表作为彩色或者灰度等级映射的多种选择，保证为用户提供具有弹性的操作。查找表就是一个调色板，它允许在彩色或者灰度等级上进行选择(假如在4级灰度下，可以选择16灰度级别中的4级，假设在256色模式下，可以选择16级红色中的8种，16级绿色中的8种，16级蓝色中的4种)。换句话说，在4级灰度模式，用户可以通过查找表选择16种灰度等级中的4种。在16级灰度模式下，灰度等级不能被选择；在可能的16种灰度等级中，所有的16种灰度等级必须被选择。假设在256色模式下，3位被分配用于红色，3位用于绿色，2位用于蓝色。这256色意味着这些颜色是由8种红色，8种绿色，4种蓝色组合而成
(8*8*4=256)。在彩色模式，这个查找表能被用作合适的选择。8种红色等级能在16种可能的红色等级中被选择，8种绿色同样可以在16种可能的绿色种被选择并且4种蓝色能在16种蓝色等级中被选择。假如是4096色模式，就没有象256色模式下的那种选择。
灰度模式操作
S3C2440 LCD控制器支持两种灰度模式2BPP灰度(4级灰度)和4BPP(16级灰度)。这2BPP 灰度模式用查找表(BLUELUT)，它允许在16种灰度等级中进行4种选择。这2BPP灰度模式查找表用到是蓝色查找表(BLUELUT)寄存器中的BLUEVAL[15:0]域，与彩色模式下的蓝色查找表是一样的。灰度等级0通过BLUEVAL[3:0]标记。如果BLUEVAL[3:0]是9，那么等级0就代表16种灰度等级中的等级9。如果BLUEVAL[3:0]是15，等级0就代表16种灰度等级中的灰度等级15，以此类推。根据前面同样的思想，等级1通过BLUEVAL[7:4]也被标记，等级2被BLUEVAL[11:8]标记，等级3被BLUEVAL[15:12]标记。这BLUEVAL[15:0]中的4组将代表等级0，等级1，等级2，等级3。在16级灰度模式下，没有选择，必须全选。
256 色模式操作
S3C2440可以支持8BPP，也就是256色的显示模式。这个彩色模式利用抖动算法和FRC可
以生成256个等级的颜色。8BPP被编码为3位红色，3为绿色以及2位蓝色。这彩色显示模式的红色，绿色，蓝色都使用独立的查找表。每个查找表用REDLUT寄存器中的REDVAL[31:0]，GREENLUT寄存器中的GREENVAL[31:0]和BLUELUT寄存器中的BLUEVAL[31:0]作为可
编程的查找表入口。与灰度等级显示类似，在寄存器REDLUR中的8组或者4位域，换言之，REDVAL[31:28]，REDLUT[27:24]，REDLUT[23:20],，REDLUT[19:16]，REDLUT[15:12]，REDLUT[11:8]，REDLUT[7:4]和REDLUT[3:0]被分配给每个红色等级。4位(每个域)的可能组合有16种，并且每个红色等级应该被分配16种等级种的1种。换句话说，用户可以通过该类型的查找表选择合适的红色等级。对于绿色，寄存器GREENLUT中的GREENVAL[31:0]在查找表中的分配形式与红色是一样的。类似地，寄存器BLUELUT中的BLUEVAL[31:0]在查找表中也是这样分配的。对于蓝色，2位组成4种颜色等级，与8种红色，绿色等级是不一样的。
4096 色模式操作
S3C2440可以支持12BPP，即4096色显示模式。这个模式使用抖动算法和FRC可以产生4096个等级的颜色。12BPP被编码成4位用于红色，4位用于绿色，4位用于蓝色。4096色模式不使用查找表。
抖动和帧率控制
如果是STN LCD显示器(除了单色屏)，视频数据必须通过抖动算法处理。DITHFRC块有两个功能，例如基于时间的抖动算法用来减少闪烁和FRC用于显示STN屏的灰度等级以及彩色等级。在STN屏上，基于FRC灰度等级和彩色等级显示的主要原理被描述。比如，为了显示16种等级中的第3种灰度等级，在3个时间单位里，像素应该为开，并且在13个时间单位里，像素应该为关。换言之，在16帧数据中3帧数据应该被选择，被选择的3帧数据应该在一个特定的像素上为开，剩下的13帧数据应该在一个特定的像素上为关。16帧数据应该周期性的显示。这就是如何显示灰度等级在屏上的基本原理，即通过FRC所谓的灰度等级显示。实际的例子在表15-2中显示。为了表现出表中的第14灰度等级，我们应该有一个6/7的占空比，这也就意味着6个单位时间内像素是开的，1个单位时间为关。其余的情况在表15-2中显示。
在STN LCD显示器，我们应该被提醒一个事情，由于在相邻的帧上同时的像素开与关而产生的闪动噪音。如果第1帧的所有像素被打开并且下1帧的所有像素被关掉，这闪动噪音将会达到最大。为了减少在屏上的闪动噪音，帧与帧之间的像素开与关的平均概率应该是相同的。为了实现这个，基于时间的抖动算法应该被实施，它可以使每1帧相邻像素的格式多样化。这将被详细描述。对于16个灰度等级，FRC在灰度等级与FRC之间应该有如下的关系。第15灰度等级像素应该一直为开，并且第14灰度等级在6个单位时间内为开，1个单位内为关，并且第13灰度等级在4个单位时间内为开，1个单位时间内为关，………，并且0灰度等级像素应该一直是关的，如15-2表所示。
显示类型
LCD控制器支持3种LCD驱动器：4为双扫，4位单扫，和8位单扫显示模式。图15-2显示了单色模式下的这3种不同显示类型，并且图15-3显示了彩色模式下的这3种不同显示类型。
4位双扫显示模式
4位双扫模式用8位并行数据线同时地移动数据到上半屏和下半屏。8位并行数据线中的4位数据被移到上半屏，剩余4位数据被移到下半屏，如图15-2所示。当每个半屏数据已经被移位和传送完，帧也就结束了。来自于LCD控制器中作为输出的8个脚(VD[7:0])可以直接接到LCD驱动器上。
4位单扫显示模式
4位单扫用4个并行数据线一次移动数据到显示器的连续的一个水平行，直到整个帧的数据被移和传输完毕。LCD控制器的输出脚的4位(VD[3:0])可以直接连在LCD驱动器上，其余4位(VD[7:4])没有用到。
8位单扫显示模式
8位单扫用8个并行数据线一次移动数据到显示器的连续的一个水平行，直到整个帧的数据被移和传输完毕。LCD控制器的8个输出脚(VD[7:0])可以直接连载LCD驱动器上。
256色显示模式
彩色模式，每像素图像数据需要3位(红，绿，蓝)，因此每个水平行的的水平移位寄存器数目应该是1行像素数目的3倍。这些导致一个水平移位的长度3倍于每行像素的数目。这RGB 被作为连续的位通过并行数据线移位到LCD驱动器中。图15-3现在了在3种彩色模式下，RGB和并行数据线中像素的排序。
4096色显示模式
彩色模式，每像素图像数据需要3位(红，绿，蓝)，因此每个水平行的的水平移位寄存器数目应该是1行像素数目的3倍。这RGB被作为连续的位通过并行数据线移位到LCD驱动器中。RGB的顺序被视频缓冲区中的视频数据顺序决定。
MEMORY DATA FORMAT (STN, BSWP = 0) 内存数据格式
Mono 4-bit Dual Scan Display: 单色4位双扫模式
Video Buffer Memory: 视频缓冲区内存
地址数据
0000H A[31:0]
0004H B[31:0]
?
?
?
1000H L[31:0]
1004H M[31:0]
?
?
?
Mono 4-bit Single Scan Display & 8-bit Single 单色4位单扫&8位单扫
Scan Display: 扫描显示
Video Buffer Memory: 视频缓冲区内存
地址数据
0000H A[31:0]
0004H B[31:0]
0008H C[31:0]
?
?
MEMORY DATA FORMAT ( STN, BSWP=0 ) (CONTINUED)内存数据格式(继续) 4级灰度模式：2位视频数据对应1个像素
16级灰度模式：4位视频数据对应1个像素
256色模式：8位(3位红，3位绿，2位蓝)视频数据对应于1个像素
这1个字节的彩色数据格式如下：
4096色模式：
封包的12BPP色彩模式
1个像素有12位(4位红，4位绿，4位蓝)的视频数据。接下来的表显示了在字中的彩色数据格式(视频数据必须位于3字的边界上(8像素)，如下所示)
未封包的12BPP模式
1个像素有12位(4位红，4位绿，4位蓝)的视频数据。接下来的表显示了在字中的彩色数据格式。
16BPP彩色模式：
1个像素有16个位(5位红，6位绿，5位蓝)视频数据。但是STN控制器仅仅用到12位色彩数据。这意味着每一个彩色数据的高4位将被使用，作为像素数据(R[15:12]，G[10:7]，B[4:1])。下面的表显示了在字中的数据格式。
时序要求
图像数据应该从内存传送到LCD驱动器通过使用VD[7:0]信号。VCLK信号被用作将数据移动到LCD驱动器的移位寄存器中的时钟信号。每行数据已经被移动到LCD驱动器寄存器之后，VLINE信号此时有效，在显示器上显示此行。
这VM信号为显示器提供一个交流信号。LCD用这个信号交替变化行与列的电压极性，这被用于开关像素，因为无论何时，LCD使用直流信号，LCD等离子趋向损坏。它被配置成每帧切换或者每个可编程的VLINE信号数值切换。
图15-4显示了LCD驱动接口的时序要求。
TFT LCD 控制器操作
TIMEGEN为LCD驱动器生成控制信号，比如VSYNC,HSYNC,VCLK,和LEND信号。这些控制信号与与REGBANK中的LCDCON1/2/3/4/5中的配置密切相关。基于这些在REGBANK 中的LCD控制寄存器可编程配置，TIMEGEN可以合适的可编程控制信号支持多种不同的LCD驱动器。
VSYNC信号被声明致使LCD的行指针在显示器的顶端重新开始。
VSYNC和HSYNC脉冲的生成依靠于LCDCON2/3中的HOZVAL域和LINEVAL域的配置。HOZVAL和LINEVAL能被LCD屏面积决定，依照如下公式：
— HOZVAL = (Horizontal display size) -1
—LINEVAL = (Vertical display size) -1
VCLK信号的速率依赖于LCDCON1中的CLKVAL域。表15-3定义了VCLK与CLKVAL之间的关系。CLKVAL最小的数值为0。
VCLK(Hz) = HCLK/[(CLKVAL+1)x2]
帧速率就是VSYNC信号频率。帧速率与VSYNC, VBPD, VFPD,LINEVAL, HSYNC, HBPD, HFPD, HOZVAL, 和CLKVAL的域有关，它们是LCDCON1/2/3/4。大多数LCD驱动器需要
它们合适的帧速率。帧速率按如下公式计算：
视频操作
S3C2440的TFT LCD控制器支持1，2，4，8BPP调色板彩色模式以及16BPP，24BPP无调色板真彩模式。
256色调色板
S3C2440对于多种的颜色映射选择支持256色调色板，对用户支持弹性的操作。
内存数据格式
这段包括每种显示模式的一些例子
256色调色板使用(TFT)
调色板配置和格式控制
S3C2440为TFT显示器提供256色调色板。
用户可以从64K种颜色中选择出256种颜色，按照两种数据格式。
256色调色板由256(行)*16(位)SPSRAM组成。调色板支持5：6：5格式和5：5：5：1的格式。
当用户使用5：5：5：1的格式时，亮度位(I)被用作每个RGB数据共有的最低位。
因此，5：5：5：1格式与R(5+1)：G(5+1)：B(5+1)是一样的格式。
在5：5：5：1格式，例如，用户可以写如表15-5中的调色板数据，接着把VD脚连接到LCD 屏(R(5+I)=VD[23:19]+VD[18], VD[10] or VD[2], G(5+I)=VD[15:11]+ VD[18], VD[10] or
VD[2], B(5+I)=VD[7:3]+VD[18], VD[10] or VD[2].)，同时设置LCDCON5中的FRM565域为0。
NOTE:
1.0x4D000400是调色板的起始地址
2.VD18，VD10和VD2有同样的输出值，I
3.DATA[31:16]是无效的
调色板读与写
当用户在调色板上执行读/写操作时，LCDCON5中的HSTATUS和VSTATUS必须被检查，因为在HSTATUS和VSTATUS有效期间，读/写操作是被禁止的。
临时调色板配置
S3C2440允许用户使用单色帧，不需要进行复杂的修改去填充一个颜色到帧缓冲或者调色板。单色帧通过写单色数据到TPAL寄存器中的TPALVAL，且使能TPALEN,就可以显示在LCD屏上。
三星TFT LCD屏(3.5英寸/256K色/反射式未结晶硅/半穿透半反射未结晶硅TFT LCD屏)
S3C2440支持如下的SEC TFT LCD屏：
1.三星3.5英寸/256K色/反射式a-Si TFT LCD屏
LTS350Q1-PD1: TFT LCD 带触摸屏，前置光
LTS350Q1-PD2: TFT LCD 屏
2.三星
3.5英寸/256K色/半穿透半反射a-Si TFT LCD屏
LTS350Q1-PD1: TFT LCD 带触摸屏，前置光
LTS350Q1-PD2: TFT LCD 屏
S3C2440提供时间信号如下所示，用到了LTS350Q1-PD1 / PD2和LTS350Q1-PE1 / PE2
因此，LTS350Q1-PD1/2和PE1/2能与S3C2440连接，而不需要额外的时间控制逻辑。但是用户应该附加地使用Vcom生成器电路，多种电压，INV信号和灰度等级电压生成器电路，建议配置在PRODUCT INFORMATION (SPEC) of LTS350Q1-PD1/2和PE1/2中。详细的时序图在PRODUCT INFORMATION (SPEC) of LTS350Q1-PD1/2和PE1/2被描述
请参考文档(PRODUCT INFORMATION (SPEC) of LTS350Q1-PD1/2和PE1/2)，它由三星电子有限公司AMLCD科技客户中心提供。
注意：
S3C2440有HCLK，作为AHB总线的时钟
SEC TFT LCD屏有水平采样时钟(HCLK)
这两个HCLKs可能导致一个冲突，因此，注意S3C2440的HCLK时钟是HCLK,LTS350的HCLK是LCD_HCLK
请检查SEC TFT LCD屏(LTS350Q1-PD1/2 and PE1/2)的HCLK时钟被改成了LCD_HCLK
虚拟显示屏(TFT/STN)
S3C2440支持硬件水平与垂直滚动。如果屏是滚动的，在LCDSADDR1/2寄存器中的LCDBASEU域和LCDBASEL域需要被改变(看图15-8)，PAGEWIDTH和OFFSIZE的值不改变。
图像存储的视频缓冲区的面积应该比LCD屏面积大。
LCD电源使能
S3C2440提供电源使能(PWREN)功能。当PWREN被设置使能PWREN信号，LCD_PWREN 脚的输出值被ENVID控制。换言之，如果LCD_PWREN脚被连接到LCD屏的电源开/关控制脚，LCD屏的电源通过ENVID的设置自动被控制。
S3C2440也支持INVPWREN位反转这PWREN信号的极性。
当LCD屏有它自己的电源开/关控制端口并且端口连上了LCD_PWREN脚，这功能是可用的。
无人机飞行控制方法概述
2017-10-08 GaryLiu 于四川绵阳 无人机的飞行控制是无人机研究领域主要问题之一。在飞行过程中会受到各种干扰，如传感器的噪音与漂移、强风与乱气流、载重量变化及倾角过大引起的模型变动等等。这些都会严重影响飞行器的飞行品质，因此无人机的控制技术便显得尤为重要。传统的控制方法主要集中于姿态和高度的控制，除此之外还有一些用来控制速度、位置、航向、3D轨迹跟踪控制。多旋翼无人机的控制方法可以总结为以下三个主要的方面。 1.线性飞行控制方法 常规的飞行器控制方法以及早期的对飞行器控制的尝试都是建立在线性飞行控制理论上的，这其中就有诸如PID、H∞、LQR以及增益调度法。 1)PID PID控制属于传统控制方法，是目前最成功、用的最广泛的控制方法之一。其控制方法简单，无需前期建模工作，参数物理意义明确，适用于飞行精度要求不高的控制。 2)H∞ H∞属于鲁棒控制的方法。经典的控制理论并不要求被控对象的精确数学模型来解决多输入多输出非线性系统问题。现代控制理论可以定量地解决多输入多输出非线性系统问题，但完全依赖于描述被控对象的动态特性的数学模型。鲁棒控制可以很好解决因干扰等因素引起的建模误差问题，但它的计算量非常大，依赖于高性能的处理器，同时，由于是频域设计方法，调参也相对困难。 3)LQR LQR是被运用来控制无人机的比较成功的方法之一，其对象是能用状态空间表达式表示的线性系统，目标函数是状态变量或控制变量的二次函数的积分。而且Matlab软件的使用为LQR的控制方法提供了良好的仿真条件，更为工程实现提供了便利。 4)增益调度法 增益调度（Gain scheduling）即在系统运行时，调度变量的变化导致控制器的参数随着改变，根据调度变量使系统以不同的控制规律在不同的区域内运行，以解决系统非线性的问题。该算法由两大部分组成，第一部分主要完成事件驱动，实现参数调整。如果系统的运行情况改变，则可通过该部分来识别并切换模态；第二部分为误差驱动，其控制功能由选定的模态来实现。该控制方法在旋翼无人机的垂直起降、定点悬停及路径跟踪等控制上有着优异的性能。 2.基于学习的飞行控制方法 基于学习的飞行控制方法的特点就是无需了解飞行器的动力学模型，只要一些飞行试验和飞行数据。其中研究最热门的有模糊控制方法、基于人体学习的方法以及神经网络法。 1)模糊控制方法（Fuzzy logic） 模糊控制是解决模型不确定性的方法之一，在模型未知的情况下来实现对无人机的控制。 2)基于人体学习的方法（Human-based learning） 美国MIT的科研人员为了寻找能更好地控制小型无人飞行器的控制方法，从参加军事演习进行特技飞行的飞机中采集数据，分析飞行员对不同情况下飞机的操作，从而更好地理解无人机的输入序列和反馈机制。这种方法已经被运用到小型无人机的自主飞行中。 3)神经网络法（Neural networks）
直流电机控制电路集锦
直流电机控制电路集锦 直流电机的类型 按：直流电机在家用电器、电子仪器设备、电子玩具、录相机及各种自动控制中都有广泛的应用。但对它的使用和控制，很多读者还不熟悉，而且其技术资料亦难于查找。直流电机控制电路集锦，将使读者“得来全不费功夫”! 在现代电子产品中，自动控制系统，电子仪器设备、家用电器、电子玩具等等方面，直流电机都得到了广泛的应用。大家熟悉的录音机、电唱机、录相机、电子计算机等，都不能缺少直流电机。所以直流电机的控制是一门很实用的技术。本文将详细介绍各种直流电机的控制技术。 站长的几句说明：本文内容比较详实完整，但遗憾的是原稿的印刷质量和绘图的确很差，尽管采取了很多措施，有些图仍可能看不太清楚。 直流电机，大体上可分为四类： 第一类为有几相绕组的步进电机。这些步进电机，外加适当的序列脉冲，可使主轴转动一个精密的角度(通常在1.8°--7.5°之间)。只要施加合适的脉冲序列，电机可以按照人们的预定的速度或方向进行连续的转动。 步进电机用微处理器或专用步进电机驱动集成电路，很容易实现控制。例如常用的SAAl027或SAAl024专用步进电机控制电路。 步进电机广泛用于需要角度转动精确计量的地方。例如：机器人手臂的运动，高级字轮的字符选择，计算机驱动器的磁头控制，打印机的字头控制等，都要用到步进电机。 第二类为永磁式换流器直流电机，它的设计很简单，但使用极为广泛。当外加额定直流电压时，转速几乎相等。这类电机用于录音机、录相机、唱机或激光唱机等固定转速的机器或设备中。也用于变速范围很宽的驱动装置，例如：小型电钻、模型火车、电子玩具等。在这些应用中，它借助于电子控制电路的作用，使电机功能大大加强。 第三类是所谓的伺服电机，伺服电机是自动装置中的执行元件，它的最大特点是可控。在有控制信号时，伺服电机就转动，且转速大小正比于控制电压的大小，除去控制信号电压后，伺服电机就立即停止转动。伺服电机应用甚广，几乎所有的自动控制系统中都需要用到。例如测速电机，它的输出正比于电机的速度；或者齿轮盒驱动电位器机构，它的输出正比于电位器移动的位置．当这类电机与适当的功率控制反馈环配合时，它的速度可以与外部振荡器频率精确锁定，或与外部位移控制旋钮进行锁定。 唱机或激光唱机的转盘常用伺服电机。天线转动系统，遥控模型飞机和舰船也都要用到伺服电机。 最后一类为两相低电压交流电机。这类电机通常是直流电源供给一个低频振荡器，然后再用低频低压的交流去驱动电机。这类电机偶尔也用在转盘驱动机构中。 步进电机的基本工作原理
电机控制线路图大全
电机控制线路图大全 Y-△（星三角）降压启动控制线路-接触器应用接线图 Y-△降压启动适用于正常工作时定子绕组作三角形连接的电动机。由于方法简便且经济，所以使用较普遍，但启动转矩只有全压启动的三分之…，故只适用于空载或轻载启动。 Y-△启动器有OX3-13、Qx3—30、、Qx3—55、QX3—125型等。OX3后丽的数字系指额定电压为380V时，启动器可控制电动机的最大功率值(以kW计)。 OX3—13型Y-△自动启动器的控制线路如图11—11所示。（https://www.wendangku.net/doc/e610561173.html,） 合上电源开关Qs后，按下启动按钮SB2，接触器KM和KMl线圈同时获电吸合，KM和KMl 主触头闭合，电动机接成Y降压启动，与此同时，时间继电器KT的线圈同时获电，I 星形—三角形降压起动控制线路
星形——三角形降压起动控制线路 星形——三角形（ Y —△）降压起动是指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，减小起动电流；待电动机起动后，再把定子绕组改接成三角形，使电动机全压运行。 Y —△起动只能用于正常运行时为△形接法的电动机。 １．按钮、接触器控制 Y —△降压起动控制线路 图 2.19 （ a ）为按钮、接触器控制 Y —△降压起动控制线路。线路的工作原理为：按下起动按钮 SB1 ， KM1 、 KM2 得电吸合， KM1 自锁，电动机星形起动，待电动机转速接近额定转速时，按下 SB2 ， KM2 断电、 KM3 得电并自锁，电动机转换成三角形全压运行。 ２．时间继电器控制 Y —△降压起动控制线路 图 2.19 （ b ）为时间继电器自动控制 Y —△降压起动控制线路，电路的工作原理为：按下起动按钮 SB1 ， KM1 、 KM2 得电吸合，电动机星形起动，同时 KT 也得电，经延时后时间继电器 KT 常闭触头打开，使得 KM2 断电，常开触头闭合，使得 KM3 得电闭合并自锁，电动机由星形切换成三角形正常运行。 图2定子串电阻降压起动控制线路
无人机主要部件
1、首先介绍的是无人机的大脑——飞控 无人机飞行控制系统是指能够稳定无人机飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统，是无人机的大脑，也是区别于航模的最主要标志，简称飞控。飞控的作用就是通过飞控板上的陀螺仪，对四轴飞行状态进行快速调整(都是瞬间的事，不要妄想用人肉完成)。如发现右边力量大，向左倾斜，那么就减弱右边电流输出，电机变慢、升力变小，自然就不再向左倾斜。如果没有飞控系统，四轴飞行器就会因为安装、外界干扰、零件之间的不一致等原因形成飞行力量不平衡，后果就是左右、上下地胡乱翻滚，根本无法飞行。 工作过程大致如下：飞控系统实时采集各传感器测量的飞行状态数据、接收无线电测控终端传输的由地面测控站上行信道送来的控制命令及数据，经计算处理，输出控制指令给执行机构，实现对无人机中各种飞行模态的控制和对任务设备的管理与控制;同时将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、任务设备的工作状态参数实时传送给机载无线电数据终端，经无线电下行信道发送回地面测控站。飞控系统的硬件主要包括：主控制模块、信号调理及接口模块、数据采集模块以及舵机驱动模块等。 2、为传感器增稳的——云台 稳定平台，对于任务设备来说太重要了，是用来给相机增稳的部分，几千米的高度上误差个几分几秒就能差出去几十米。它主要通过传感器感知机身的动作，通过电机驱动让相机保持原来的位置，抵消机身晃动或者震动的影响。云台主要考察几个性能：增稳精度、兼容性（一款云台能适配几款相机和镜头）和转动范围（分为俯仰、横滚和旋转三个轴），如果遇到变焦相机，就更加考验云台的增稳精度了，因为经过长距离的变焦，一点点轻微的震动都会让画面抖动得很厉害。 现时的航拍云台主要由无刷电机驱动，在水平、横滚、俯仰三个轴向对相机进行增稳，可搭载的摄影器材从小摄像头到GoPro，再到微单/无反相机，甚至全画幅单反以及专业级电影机都可以。摄影器材越大，云台就越大，相应的机架也就越大。
常见电动机控制电路图
电机启动常见方法 1、定时自动循环控制电路 说明：（技师一） 1、题图中的三相异步电动机容量为，要求电路能定时自动循环正反转 控制；正转维持时间为20秒钟，反转维持时间为40秒钟。 2、按原理图在配电板上配线，要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。 3、简述电路工作原理。 注：时间继电器的延时时间不得小于15秒，时间调整应从长向短调。 定时自动循环控制电路电路工作原理：合上电源开关QF，按保持按钮SB2，中间继电器KA吸合，KA的自保触点与按钮SB2、KT1、KT2断电延时闭合的动断触点组成的串联电路并联，接通了起动控制电路。按起动按钮SB3，时间继电器KT1得电，其断电延时断开的动合触点KT1闭合，接触器KM1线圈得电，主触点闭合，电动机正转（正转维持时间为20秒计时开始）。同时KM1动合触点接通了时间继电器KT2，其串联在接触器KM2线圈回路中的断电延时断开的动合触点KT2闭合，由于KM1的互锁触点此时已断开，接触器KM2线圈不能通电。当正转维持时间结束后，断电延时断开的动合触点KT1断开,KM1释放，电动机正转停止。KM1的动断触点闭合，接触器KM2线圈得电，主触点闭合，电动机开始反转.同时KM1动合触点断开了时间继电器KT2线圈回路（反转维持时间为40秒计时开始）。这时KM2动合触点又接通了KT1线圈，断电延时断开的动合触点KT1闭合，为下次电动机正转作准备。因此时串联在接触器KM1线圈回路中的KM2互锁触点断开，接触器KM1线圈暂时不得电。与按钮SB2串联的KT1、KT2断电延
时闭合的动断触点是保证在电动机自动循环结束后，才能再次起动控制电路。热继电器FR常闭触点，是在电动机过负载或缺相过热时将控制电路自动断开，保护了电动机。 2、顺序控制电路（范例） 顺序控制电路（范例）工作原理：图A：KM2线圈电路由KM1线圈电路起动、停止控制环节之后接出。按下起动按钮SB2，KM1线圈得电吸合并自锁，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。 图B：控制电路由KM1线圈电路和KM2线圈电路单独构成。KM1的动合触点作为一控制条件，串接在KM2线圈电路中，只有KM1线圈得电吸合，其辅组助动合触点闭合，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。
关于无人机飞行控制系统的全面解析
关于无人机飞行控制系统的全面解析 飞控的大脑：微控制器在四轴飞行器的飞控主板上，需要用到的芯片并不多。目前的玩具级飞行器还只是简单地在空中飞行或停留，只要能够接收到遥控器发送过来的指令，控制四个马达带动桨翼，基本上就可以实现飞行或悬停的功能。意法半导体高级市场工程师介绍，无人机/多轴飞行器主要部件包括飞行控制以及遥控器两部分。其中飞行控制包括电调/马达控制、飞机姿态控制以及云台控制等。目前主流的电调控制方式主要分成BLDC方波控制以及FOC正弦波控制。 高通和英特尔推的飞控主芯片CES上我们看到了高通和英特尔展示了功能更为丰富的多轴飞行器，他们采用了比微控制器（MCU）更为强大的CPU或是ARM Cortex-A系列处理器作为飞控主芯片。例如，高通CES上展示的Snapdragon Cargo无人机是基于高通Snapdragon芯片开发出来的飞行控制器，它有无线通信、传感器集成和空间定位等功能。Intel CEO Brian Krzanich也亲自在CES上演示了他们的无人机。这款无人机采用了RealSense技术，能够建起3D地图和感知周围环境，它可以像一只蝙蝠一样飞行，能主动避免障碍物。英特尔的无人机是与一家德国工业无人机厂商Ascending Technologies合作开发，内置了高达6个英特的RealSense3D摄像头，以及采用了四核的英特尔凌动（Atom）处理器的PCI-express定制卡，来处理距离远近与传感器的实时信息，以及如何避免近距离的障碍物。这两家公司在CES展示如此强大功能的无人机，一是看好无人机的市场，二是美国即将推出相关法规，对无人机的飞行将有严格的管控。 多轴无人机的EMS/传感器某无人机方案商总经理认为，目前业内的玩具级飞行器，虽然大部分从三轴升级到了六轴MEMS，但通常采用的都是消费类产品如平板或手机上较常用的价格敏感型型号。在专业航拍以及专为航模发烧友开发的中高端无人机上，则会用到质量更为价格更高的传感器，以保障无人机更为稳定、安全的飞行。这些MEMS传感器主要用来实现飞行器的平稳控制和辅助导航。飞行器之所以能悬停，可以做航拍，是因为MEMS传感器可以检测飞行器在飞行过程中的俯仰角和滚转角变化，在检测到角度变化
工业工程七大手法
详解IE七大手法/工业工程七大手法 什么是IE七大手法 IE就是指Industrisal工业，Engineering工程，是由二个英文字母的字首结合。 “IE”是应用科学及社会学的知识，以合理化、舒适化的途径来改善我们工作的品质及效率，以达到提高生产力，增进公司之利润，进而使公司能长期的生存发展，个人的前途也有寄托之所在。因此，简单地说“IE”就是代表“合理化及改善”的意义，为了顾及记忆的方便，我们就以中文“改善”来代表“IE”的含义。 以下是收集来的各种IE七大手法版本： 一、IE人员主要从事的七个方向，它们是： 1、研究与开发管理; 2、生产系统设计与控制; 3、效率工程; 4、质量控制与质量保证; 5、实施规划与物流分析; 6、工业卫生与安全; 7、人力资源管理。 二、基础IE里的东西： IE手法包括：方法研究(程序分析、动作分析)，作业测定，布置研究，Line Balance等，但好象不够七个。在现场IE里,IE七大手法包括:程序分析、动作分析，搬运分析,动作经济原则,作业测定，布置研究，Line Balance。 三、台湾公司教材里面的 1、工程分析。 2、搬运工程分析。 3、运动分析(工作抽查[work sampling]) 4、生产线平衡。 5、动作分析。 6、动作经济原则。 7、工厂布置改善。 四、其它的各种说法： 1、IE七大手法为：作业分析、程序分析(运用ECRS技巧)、动作分析(动作经济原则)、时间分析、稼动分析、布置搬动分析、生产线平衡 2、IE七大手法：流程分析法、动作分析法、动作经济原则、时间研究、工作抽查法、人机配置法、工作简化法 3、IE七大手法：动作改善法(动改法)、防止错误法(防错法)、5*5W1H法(五五法)、双手操作法(双手法)、人机配合法(人机法)、流程程序法(流程法)、工作抽样法(抽样法) 4、IE七大手法：程序分析、时间分析、动作分析、流水线分析、稼动分析、物料分析、环境分析。 知识和方法是从不停总结中出来，在实际的工作中，不断的运用各种知识，不断的发现，不断的分析以及不断的总结。从客观性、定量性、通用性和实践可行性等各种原则制作出标准以供后来者学习和运用。 我发现国外并没有IE七大手法的说法(也许是我没有找到)，那么IE七大手法必定是我
直流电机控制系统设计
XX大学 课程设计 （论文） 题目直流电机控制系统设计 班级 学号 学生姓名 指导教师
航空航天大学 课程设计任务书 课程名称专业基础课程设计 院（系）自动化学院专业测控技术与仪器 班级学号 课程设计题目直流电机控制系统设计 课程设计时间: 2012年7 月9 日至2012年7 月20 日 课程设计的容及要求： 1.容 利用51单片机开发板设计并制作一个直流电机控制系统。系统能够实时控制电机的正转、反转、启动、停止、加速、减速等。 2.要求 （1）掌握直流电机的工作原理及编程方法。 （2）掌握直流电机驱动电路的设计方法。 （3）制定设计方案，绘制系统工作框图，给出系统电路原理图。 （4）用汇编或C语言进行程序设计与调试。 （5）完成系统硬件电路的设计。 （6）撰写一篇7000字左右的课程设计报告。 指导教师年月日 负责教师年月日
学生签字年月日 目录 0 前言 (1) 1 总体方案设计 (2) 1.1 系统方案 (2) 1.2 系统构成 (2) 1.3 电路工作原理 (2) 1.4 方案选择 (3) 2 硬件电路设计 (3) 2.1 系统分析与硬件设计 (3) 2.2 单片机AT89C52 (3) 2.3 复位电路和时钟电路 (4) 2.4 直流电机驱动电路设计 (4) 2.5 键盘电路设计 (4) 3 软件设计 (5) 3.1 应用软件的编制和调试 (5) 3.2 程序总体设计 (5) 3.3 仿真图形 (7) 4 调试分析 (9) 5 结论及进一步设想 (9) 参考文献 (10) 课设体会 (11)
附录1 电路原理图 (12) 附录2 程序清单 (13)
伺服电机驱动控制器DOC
目录 一、伺服驱动概述 (1) 二、本产品特性 (2) 三、电路原理图及PCB版图 (4) 四、电路功能模块分析 (4) 五、焊接（附元件清单） (14)
一．伺服驱动概述 1. 伺服电机的概念 伺服电机是在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，作为一种执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机是可以连续旋转的电－机械转换器，直流伺服电机的输出转速与输入电压成正比，并能实现正反向速度控制。 2.伺服电机分类 普通直流伺服电动机 直流伺服电机低惯量直流伺服电动机 直流力矩电动机 3. 控制系统对伺服电动机的基本要求 宽广的调速范围 机械特性和调节特性均为线性 无“自转”现象 快速响应 控制功率小、重量轻、体积小等。 4. 直流伺服电机的基本特性 （1）机械特性在输入的电枢电压Ua保持不变时，电机的转速n随电磁转矩M变化而变化的规律，称直流电机的机械特性 （2）调节特性直流电机在一定的电磁转矩M（或负载转矩）下电机的稳态转速n随电枢的控制电压Ua变化而变化的规律，被称为直流电机的调节特性 （3）动态特性从原来的稳定状态到新的稳定状态，存在一个过渡过程，这就是直流电机的动态特性。 5. 直流伺服电机的驱动原理 伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm 直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷直流伺服电机电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护不存在碳刷损耗的情况，效率很高，运行温度低噪音小，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境
工业工程人机作业分析
工业工程人机作业分析 工业工程课程设计 人机操作分析 目录 一、工业工程 1、前言 (2) 2、工业工程概述 (2) 3、课程设计目的 (2) 二、取题背景 1、台钻厂介绍…………………………………………………………………“3 三、应用的基本原理和步骤 1、人机操作的基本原理 (4) 2、人机操作的步骤 (4) 四、人机操作分析的现行方案和改进方案 (4) 五、效果评价 (19) 六、设计总结与心得体会 (22) - 1 - 工业工程课程设计 人机操作分析 一、工业工程 1、前言 2011-1-11，在这个阴雨的天气我们来到了福州台钻厂。在这个地方，我们的IE精神得到了充分的发挥，很感谢学校为我们提供了这个机会。这次的实践活动
对于我们的意义是很特别的，尤其是作为一名工业工程的学生，这次实践不仅仅让我们对台钻厂的装配工艺和人机操作环节有了初步的认识，在更深层次的说，这对于提升我们的专业水平具有很大的推动力。此次时间虽短，但受益良多。 2、工业工程概述 工业工程(Industrial Engineering，简称IE)起源于20世纪初的美国，它以现代工业化生产为背景，在发达国家得到了广泛应用。现代工业工程是以大规模工业生产及社会经济系统为研究对象，在制造工程学。管理科学和系统工程学等学科基础上逐步形成和发展起来的一门交叉的工程学科。 工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和实施的工程技术，它综合运用数学、物理学和社会科学的专门知识和技术，结合工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。因此在课程的学习过程中应当结合实际加强实践。本次课程设计给我们提供了加强课程实践的机会，通过课程设计，可以使我们掌握工业工程的方法研究，作业测定，现场管理的知识、技术及技能，学会综合应用这些技能解决生产实际问题的方法和程序，以实际生产系统及其运行的不断优化，达到提高效率和经济效益的目的。 3、课程设计目的 “基础工业工程”是工业工程专业的一门主要专业课。它是培养工业工程专业人才的重要基 础。通过实验的训练，使学生掌握工业工程的方法研究，作业测定，现场管理的知识、技术及技能，学会综合应用这些技能解决生产实际问题的方法和程序，以实际生产系统及其运行的不断优化，达到提高效率和经济效益的目的。 - 2 - 工业工程课程设计 人机操作分析
解析国标图集_常用电机控制电路图_
BUILDING ELECTRICITY 2011年 第期 Jun.2011Vol.30No.6 6 *：国家科技支撑计划子课题，课题名称：村镇小康住宅规划设计成套技术研究（课题任务书编号：2006BAJ04A01），子课 题名称：村镇住宅设备与设施设计技术集成及软件开发（子课题任务书编号：2006BAJ04A01-3）。Xu Lingxian Sun Lan （China Institute of Building Standard Design &Research ，Beijing 100048，China ） 徐玲献 孙 兰（中国建筑标准设计研究院，北京市 100048） Explanation and Analysis of National Standardization Collective Drawings Control Circuit Diagrams of Common Electric Machines * 解析国标图集《常用电机控制电路图》摘 要 对多年来国家建筑标准设计图集 10D303-2～3《常用电机控制电路图》（2010年合订本，已修编出版发行）使用中遇到的疑问进行汇总、解析，以加深读者对10D303-2～3的理解。 关键词信号灯端子标志消防控制室的监控消防风机消防水泵 过负荷 水源水池水位 双 速风机 0引言 国家建筑标准设计图集10D303-2～3《常用电 机控制电路图》 （2010年合订本） （以下简称 10D303）适用于民用及一般工业建筑内3/N /PE ～220/380V 50Hz 系统中常用风机和水泵的控制，是对99D303-2《常用风机控制电路图》和01D303-3《常用水泵控制电路图》的修编。根据现行的国家标 准，对图集中涉及到的项目分类代码和图形符号进行了修改，并在原图集方案的基础上，增加了两用单速风机、平时用双速风机、射流风机联动排风机及冷冻（冷却）水泵控制电路图。根据节能环保的要求，增加了YDT 型双速风机的控制方案。并根据电气产品的发展，增加了控制与保护开关电器（CPS ）和电机控制器的控制方案，供设计人员直接选用。 10D303从立项调研、修编到送印，历经两年多的时间，期间收到了不少反馈意见和建议，为图集的编制提供了宝贵的建议，在此答谢。 《常用电机控制电路图》 （2002年合订本）发行 十余年中一直受到读者青睐，使用者涉及设计、生产和建造等多领域，通过国标热线和其他途径咨询问题的读者很多。问题中除风机和水泵的控制电路外，经常牵涉到现行的国家标准、制图要求和电气设计技术等多方面的内容，有些问题无法通过修编图集 10D303直接解决，因此借助《建筑电气》平台，把《常用电机控制电路图》经常咨询的问题归纳汇总、解析，以利于读者更好使用和理解10D303图集。 1有关国家标准、规范和制图要求的问题 1．1指示器（信号灯）和操作器（按钮）的颜色 标识 10D303中有关信号灯和按钮的颜色标识是依据国家标准GB /T 4025-2003/IEC 60073：1996《人-机界面标志标识的基本和安全规则 指示器和 作者信息 徐玲献，女，中国建筑标准设计研究院，高级工程师，主任工程师。 孙兰，女，中国建筑标准设计研究院，教授级高级工程师，院副总工程师。 Abstract The collective drawings of national building standard design 10D303-2~3Control Circuit Diagrams of Common Electric Machines （2010bound volume ）has been revised and published.This paper summarizes and analyzes the questions encountered during use over the years so as to deepen the readers 'understanding of the collective drawings. Key words Signal light Terminal symbol Fire control room monitoring Fire fan Fire pump Overload Water level of the water tank of water source Two -speed fans * 34 330
电动车无刷控制器电路图(高清)
今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心，350W的整机电路为例,整机电路如图1： (原文件名:1.gif) 图1:350W整机电路图 整机电路看起来很复杂，我们将其简化成框图再看看： (原文件名:2.gif) 图2:电路框图
电路大体上可以分成五部分： 一、电源稳压，供应部分； 二、信号输入与预处理部分； 三、智能信号处理，控制部分； 四、驱动控制信号预处理部分； 五、功率驱动开关部分。 下面我们先来看看此电路最核心的部分：PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分，因为其他电路都是为其服务或被其控制，弄清楚这部分，其它电路就比 较容易明白。 (原文件名:3.gif)
图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图 我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源：该单片机有28个引脚，去掉电源、复位、振荡器等，共有22个可复用的IO口，其中第13脚是CCP1输出口，可输出最大分辨率达10BIT的可调PWM信号，另有AN0-AN4共5路AD模数转换输入口，可提供检测外部电路的电压，一个外部中断输入脚，可处理突发事件。内部软件资源我们在软件部分讲解，这里并不需要很关心。 各引脚应用如下： 1：MCLR复位/烧写高压输入两用口 2：模拟量输入口：放大后的电流信号输入口，单片机将此信号进行A-D转换后经过运算来控制PWM的输出，使电流不致过大而烧毁功率管。正常运转时电压应在0-1.5V左右 3：模拟量输入口：电源电压经分压后的输入口，单片机将此信号进行A-D转换后判断电池电压是否过低，如果低则切断输出以保护电池，避免电池因过放电而损坏。正常时电压应在3V以上 4：模拟量输入口：线性霍尔组成的手柄调速电压输入口，单片机根据此电压高低来控制输出给电机的总功率，从而达到调整速度的目的。 5：模拟/数字量输入口：刹车信号电压输入口。可以使用AD转换器判断，或根据电平高低判断，平时该脚为高电平，当有刹车信号输入时，该脚变成低电平，单片机收到该信号后切断给电机的供电，以减少不必要的损耗。 6：数字量输入口：1+1助力脉冲信号输入口，当骑行者踏动踏板使车前行时，该口会收到齿轮传感器发出的脉冲信号，该信号被单片机接收到后会给电机输出一定功率以帮助骑行者更轻松地往前走。 7：模拟/数字量输入口：由于电机的位置传感器排列方法不同，该口的电平高低决定适合于哪种电机，目前市场上常见的有所谓120°和60°排列的电机。有的控制器还可以根据该口的电压高低来控制起动时电流的大小，以适合不同的力度需求。 8：单片机电源地。 9：单片机外接振荡器输入脚。 10：单片机外接振荡器反馈输出脚。 11：数字输入口：功能开关1 12：数字输入口：功能开关2 13：数字输出口：PWM调制信号输出脚，速度或电流由其输出的脉冲占空比宽度控制。 14：数字输入口：功能开关3 15、16、17：数字输入口：电机转子位置传感器信号输入口，单片机根据其信号变化决定让电机的相应绕组通电，从而使电机始终向需要的方向转动。这个信
无人机数据传输系统-手册
1.概论： 无人机，即无人驾驶的飞机。是指在飞机上没有驾驶员，只是由程序控制自动飞行或者由人在地面或母机上进行遥控的飞机。它装有自动驾驶仪、程序控制系统、遥控与遥测系统、自动导航系统、自动着陆系统等，通过这些系统可以实现远距离飞行并得以控制。无人机与有人驾驶的飞机相比而言，重量轻、体积小、造价低、隐蔽性好，特别宜于执行危险性大的任务，因此被广泛应用。 二、无人机的特点及技术要求 无人机没有飞行员，其飞行任务的完成是由无人飞行器、地面控制站和发射器组成的无人机系统在地面指挥小组的控制一下实现的。据此，无人机具有以下特点: （1）结构简单。没有常规驾驶舱，无人机结构尺寸比有人驾驶飞机小得多。有一种无尾无人机在结构上比常规飞机缩小40%以上。重量减轻，体积变小，有利于提高飞行性能和降低研制难度。 （2）安全性强。无人机在操纵人员培训和执行任务时对人员具有高度的安全性，保护有生力量和稀缺的人力资源。可以用来执行危险性大的任务。 （3）性能提高。无人机在设计时不用考虑飞行员的因素。许多受到人生理和心理所限的技术都可在无人机上使用，从而突破了有人在机的危险，保证了飞行的安全性。 （4）一机多用，稍作改进后发展为轻型近距离对地攻击机。
（5）采用成熟的发动机和主要机载设备，以减少研制风险与经费投入，加快研制进度。联合研制以减小投资风险、解决经费不足有利于扩大出口及扬长技术与设备优势。 （6）研制综合训练系统。技术要求有: （1）信息技术包括信息的收集和融合，信息的评估和表达，防御性的信息战、自动目标确定和识别等； （2）设备组成包括低成本结构、小型化及模块化电子设备、低可见性天线、小型精确武器、可储存的高性能发动机及电动作动器等； （3）性能实现包括先进的低可见性和维护性技术、任务管理和规划、组合模拟和训练环境等。 三、无人机系统按照功能划分，主要包括四部分: （1）飞行器系统 包括空中和地面两大部分。空中部分包括：无人机、机载电子设备和辅助设备等，主要完成飞行任务。地面部分包括：飞行器定位系统、飞行器控制系统、导航系统以及发射回收系统，主要完成对飞行器的遥控、遥测和导航任务，空中与地面系统通过数据链路建立起紧密联系。 （2）数据链系统 包括：遥控、遥测、跟踪测量设备、信息传输设备、数据中继设备等用以指挥操纵飞机飞行，并将飞机的状态参数及侦察信息数据传到控制站。 （3）任务设备系统 包括：为完成各种任务而需要在飞机上装载的任务设备。
直流电机控制器的设计
直流电机控制器 （华侨大学信息学院08自动化） 摘要目前见到的许多关于直流电机的测速与控制类文献中，虽然能实现直流电机的无级调速，但还存在一些问题，如无法与计算机直接接口，许多较为复杂的控制算法无法在不增加硬件成本的情况下实现，控制器的人机界面不理想。总的来讲，控制器的智能化程度不高，可移植性差。虽然采用PWM芯片来实现电机无级调速的方案成本较低，但当控制器针对不同的应用场合增加多种附加功能时，其灵活性不够，而且反而增加硬件的成本。还有一些使用PLC控制器或高档处理器芯片（如DSP器件）的文献，它们虽然具有较高的控制性能，但由于这些高档处理器价格过高，需要更多的外围器件，因此也不具备在通常情况下大规模使用的条件。从发展趋势上看，总体的研究方向是提出质量更高的算法和调速方案，以及在考虑成本要求的前提下选择适合这种算法的核心控制器。 本设计采用MCU（AT89S52），完成了小型直流电机转速的采集、计算、显示、键盘设定，采用直流电机的PWM调速，实现了对电机转速的测量和控制，解决了通常低采样周期时系统的超调以及积分饱和问题。 关键词单片机；转速；调速；显示
一、设计任务与要求 1、设计任务 设计并制作一个直流电机控制器，控制电机的转速、转向和转速显示（用数码管动态显示）。 2、技术指标 a．基本要求 （1）具有转速显示功能（在同一CPU上，并留有测试点）。 （2）具有转向控制功能。 （3）可任意定义并控制转速。 （4）转速范围在60～600转/分钟之间连续可调。 （5）可显示任一时刻的占空比。 （6）任何时候控制信号无明显跳变。 b．发挥部分 （1）转速范围扩展至30～800转/分钟之间连续可调。 （2）可按步进.30转调整转速。 （3）用键盘输入任意占空比控制电机（大于60转/分），该状态下仍可按步进.10转调整转速。 3、题目评析 本题的重点是实现转速的可调可控；难点在于电机的驱动以及控制的算法；由于电机的广泛应用，实现电机的调速控制，实用价值很大。 二、方案比较与论证 根据设计任务，需要设计一个直流电机控制系统。该系统采用脉宽调速，使电机速度等于设定值，并且实时显示电机的转速值。通过对设计功能分解，设计方案论证可以分为：速度测量方案论证，电机驱动方案论证，键盘显示方案论证，PWM软件实现方案论证。 1、转速测量方案论证 方案一：使用红外对射管测速。硬件简单，只要使用两个电阻，一个红外对管，即可完成要求。 方案二：使用红外反射管测速。硬件需要电压比较器，使得硬件电路板比较繁琐。
电动汽车电机控制器原理
电动汽车电机控制器 一、电机控制器的概述 根据GB/T 18488.1-2001《电动汽车用电机及其控制器技术条件》对电机控制器的定义，电机控制器就是控制主牵引电源与电机之间能量传输的装置、是由外界控制信号接口电路、电机控制电路和驱动电路组成。 电机、驱动器和电机控制器作为电动汽车的主要部件,在电动汽车整车系统中起着非常重要的作用,其相关领域的研究具有重要的理论意义和现实意义。 二、电机控制器的原理 图1汽车电机控制器原理图 电机控制器作为整个制动系统的控制中心，它由逆变器和控制器两部分组成。逆变器接收电池输送过来的直流电电能，逆变成三相交流电给汽车电机提供电源。控制器接受电机转速等信号反馈到仪表，当发生制动或者加速行为时，控制器控制变频器频率的升降，从而达到加速或者减速的目的。 三、电机控制器的分类 1、直流电机驱动系统 电机控制器一般采用脉宽调制(PWM)斩波控制方式，控制技术简单、成熟、成本低，但效率低、体积大等缺点。 2、交流感应电机驱动系统 电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相交流的电源变换，采用变频调速方式实现电机调速，采用矢量控制或直接转矩控制策略实现电机转矩控制的快速响应。
3、交流永磁电机驱动系统 包括正弦波永磁同步电机驱动系统和梯形波无刷直流电机驱动系统，其中正弦波永磁同步电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相交流的电源变换，采用变频调速方式实现电机调速；梯形波无刷直流电机控制通常采用“弱磁调速”方式实现电机的控制。由于正弦波永磁同步电机驱动系统低速转矩脉动小且高速恒功率区调速更稳定，因此比梯形波无刷直流电机驰动系统具有更好的应用前景。 4、开关磁阻电机驱动系统 开关磁阻电机驱动系统的电机控制一般采用模糊滑模控制方法。目前纯电动汽车所用电机均为永磁同步电机，交流永磁电机采用稀土永磁体励磁，与感应电机相比不需要励磁电路，具有效率高、功率密度大、控制精度高、转矩脉动小等特点。 四、电动控制器的相关术语 1、额定功率：在额定条件下的输出功率。 2、峰值功率：在规定的持续时间内，电机允许的最大输出功率。 3、额定转速：额定功率下电机的转速。 4、最高工作转速：相应于电动汽车最高设计车速的电机转速。 5、额定转矩：电机在额定功率和额定转速下的输出转矩。 6、峰值转矩：电机在规定的持续时间内允许输出的最大转矩。 7、电机及控制器整体效率：电机转轴输出功率除以控制器输入功率再乘以100%。 扩展阅读： WP4000变频功率分析仪应用于电动汽车电机试验 现行的电动汽车相关标准大全 如何选择电动汽车电池监测系统 hb
直流电机控制器设计
唐山学院 单片机原理及应用课程设计 题目直流电机控制器设计 系 (部) 信息工程系 班级 12点本2班 姓名李** 学号 指导教师张国旭田红霞吴铮 2015 年 6 月 8 日至 6 月 19 日共 2 周2015年 6月 17日
课程设计成绩评定表 目录 1 引言..................................................................... 2 设计内容及要求........................................................... 2.1 设计内容............................................................ 2.2 设计要求............................................................ 3 设计方案................................................................. 3.1系统分析 ............................................................ 3.2系统构成 ............................................................ 3.3工作原理 ............................................................ 4 硬件电路设计............................................................. 4.1 硬件分析与设计...................................................... 4.2 AT89C51芯片简介 .................................................... 4.3 多位数码管简介...................................................... 4.4复位电路与时钟电路 .................................................. 4.5 直流电机驱动电路设计................................................ 4.6 键盘电路设计........................................................
解析国标图集10D303《常用电机控制电路图——专业技术要求
解析国标图集10D303《常用电机控制电路图——专业技术 要求 【图集解析】 解析国标图集10D303《常用电机控制电路图》 ——专业技术要求 在JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》中强制性条文第7.6.4条规定:“配电线路的过负荷保护，应在过负荷电流引起的导体温升对导体的绝缘、接头、端子或导体周围的物质造成损害前切断负荷电流。对于突然断电比过负荷造成的损失更大的线路，该线路的过负荷保护应作用于信号而不应切断电路。” 从第7.6.4条可以看出，针对10D303中的消防风机(消防排烟风机、加压送风机等)和消防水泵(消火栓用消防泵、自动喷洒用消防泵和消防稳压泵)，过负荷保护应作用于信号而不应作用于切断电路。 1 消防风机过负荷保护只报警不跳闸的实现 图8为两用单速风机(平时和消防均使用的风机，风机不可调速)电路图 (10D303第21、22页)XKDF-1。从图8控制原理中可以看出，风机手动控制和平时DDC自动控制，热继电器常闭触点BB参与控制，风机过负荷后，热继电器常闭触点BB断开，接触器QAC线圈失电，主回路接触器QAC主动合触点断开，切断了风机主电路。而在消防状态下，无论由消防联动(模块)控制KA1，还是由消防控制室手动旋转开关“SF” 应急控制，热继电器常闭触点BB不参与控制，控制回路躲过热继电器常闭触点BB，风机过负荷，不会使接触器QAC线圈失电，不切断风机主电路。但风机过负荷时，热继电器常开触点BB闭合，会使声光报警(黄色信号灯PGY点亮，蜂鸣器PB报警)。因此在消防状态下，实现了风机过负荷只作用于信号而不作用于切断电路。图中声响报警可以通过复位按钮“ SR ”解除。
无刷电机控制器基本原理
无刷电机控制器基本原理 电动车采用的电机分有刷电机和无刷电机两种，由于无刷电机具有噪声低、寿命长的特点，因而在电动车中获得比较广泛应用。无刷电机的控制器要比有刷电机控制器复杂得多，在维修上有一定的难度，因此，本文从无刷控制器的原理入手介绍维修要点，以期对广大维修爱好者有所帮助。 基本原理 电动车无刷控制器主要由单片机主控电路、功率管前级驱动电路、电子换向器、霍尔信号检测电路、转把信号电路、欠电检测电路、限流/过流检测电路、刹车信号电路、限速电路、电源电路等部分组成，其原理框图如图1所示，下面介绍主要电路的工作原理。 1. 电子换向器 无刷电机与有刷电机的根本区别就在于无刷电机用电子换向器代替了有刷电机的机械换向器，因而控制方法也就大不相同，复杂程度明显提高。在无刷电机控制器中，用6个功率MOSFET管组成电子换向器，其结构如图2所示。图中MOSFET管VT1、VT4构成无刷电机A相绕组的桥臂，VT3、VT6 构成无刷电机B相绕组的桥臂，VT5、VT2构成无刷电机C相绕组的桥臂，在任何情况，同一桥臂的上下两管不能同时导通，否则要烧坏管子。 6只功率MOSFET管按一定要求顺次导通，就可实现无刷电机A、B、C 三相绕组的轮流通电，完成换相要求，电机正常运转。在电动车无刷电机控制器中，这6只功率管有二二通电方式和三三通电方式的运用，二二通电方式即每一瞬间有两只功率管同时通电，三三通电方式即每一瞬间有三只功率管同时通电。对于二二通电方式，功率管须按VT1、VT2；VT2、VT3；VT3、VT4；VT4、VT5；VT5、VT6；VT6、VT1；VT1、VT2??的通电顺序，电机才能正常运转。对于三三通电方式，功率管须按VT1、VT2、VT3；VT2、VT3、VT4；VT3、VT4、VT5；VT4、VT5、VT6；VT5、VT6、VT1； VT6、VT1、VT2；VT1、VT2 、VT3??的次序通电，电机才能正常运转。