无线通信电路 - 三自由度转台的设计与实现

2.4 无线通信电路

　　通过串口驱动电路中的RS 232电平转换芯片，可以实现单片机和PC机之间的通信，建立人-机对话活动的通道。桑锐公司生产的SRWF-1型无线通信模块工作性能稳定，体积小便于安装。利用MAX3232芯片，能够完成TTL电平和RS 232电平之间的转换，实现通信模块与PC机进行串口通信。其电路原理图如图5所示。

　　

 

　　3 控制策略

　　3.1 步进电机控制策略

　　常规PID控制器具有算法简单、稳定性好、可靠性高的特点，价值设计容易、适应面宽，是过程控制中应用最广泛的一类基本控制器。但在过程的启动、结束或大幅度增减设定时，短时间内系统输出有很大的偏差，会造成PID运算的积分积累，致使控制量超过执行机构可能允许的最大动作范围对应的极限控制量，引起系统较大的超调，甚至引起系统较大的振荡，这在生产中是绝对不允许的。积分分离控制室当被控制量与设定值偏差较大时，取消积分作用;当被控量接近给定值时，引入积分控制，以便消除静差，提高控制精度。根据三自由度转台的实际情况，在积分分离PID控制算法的基础上进行算法的改进，结合增量式PID控制算法进行电机的控制，实验得到了很好的控制效果。

　　3.2 直流无刷电机控制策略

　　

 

　　模糊PID控制器的原理是把输入PID调节器的偏差e和偏差变化率ec同时输入到模糊控制器中。图中的F控制器实际上是由三个分模糊控制器组成的，分别对三个参数进行调节，然后分别经过模糊化、近似推理和清晰化后，把得出的修正量分别输入PID调节器中，对三个系数进行实时在线修正，从而使被控对象具有良好的动态和静态性能。

　　4 结论

　　本文以MsP430F149单片机为主控芯片，步进电机和直流无刷电机为驱动元件，通过软件编程，制作了一台精度相对较高的三自由度转台。经过对转台的旋转控制，证明转台能平稳、精确地按照任意给定的位置信息转动，动态性能良好，系统稳定性和抗干扰能力强。

　　三自由度转台不仅在航空、航天和航海等国防军事领域中有很高的应用价值，而且在民用领域也有非常广泛的应用前景，但是要达到人们要求的高精度、高智能化还有很长的路要走，需要坚持不懈的探索和研究。