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步進電機控制技術(shù)論文

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步進電機控制技術(shù)論文

  步進電機作為執(zhí)行元件, 是機電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一,廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)中。學習啦小編為大家整理的電機控制技術(shù)論文,希望你們喜歡。

  電機控制技術(shù)論文篇一

  步進電機控制系統(tǒng)

  摘要:步進電機作為執(zhí)行元件, 是機電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一,廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展, 步進電機的需求量與日俱增, 在各個國民經(jīng)濟領(lǐng)域都有應(yīng)用。

  關(guān)鍵詞:步進電機;執(zhí)行元件;計算機;發(fā)展

  1步進電機原理及特征

  1.1步進電機的目前發(fā)展情況

  步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號, 它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”), 它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的??梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量, 從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度, 從而達到調(diào)速的目的。在非超載的情況下, 電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù), 而不受負載變化的影響, 即給電機加一個脈沖信號, 電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在, 加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域使用步進電機進行控制變得非常簡單。步進電機可以作為一種控制用的特種電機, 利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點,廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。

  1.2步進電機的特點

  1.步進電動機工作時每相繞組不是恒定地通電, 而是按一定的規(guī)律輪流通電。 2.每輸入一個脈沖電信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角。 3.步進電機可以按特定指令進行角度控制, 也可以進行速度控制。角度控制時, 每輸入一個脈沖, 定子繞組就換接一次, 輸出軸就轉(zhuǎn)過一個角度, 其步數(shù)與脈沖數(shù)一致, 輸出軸轉(zhuǎn)動的角位移量與輸入脈沖成正比。速度控制時, 步進電機繞組中送入的是連續(xù)脈沖, 各相繞組不斷地輪流通電, 步進電機連續(xù)動轉(zhuǎn), 它的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變通電順序, 即改變定子磁場旋轉(zhuǎn)方向, 就可以控制電機正轉(zhuǎn)或是反轉(zhuǎn)。

  1.3步進電機的一些典型運用場合

  ①步進電機主要用于一些有定位要求的場合。例如:線切割的工作臺拖動,植毛機工作臺(毛孔定位),包裝機(定長度)?;旧仙婕暗蕉ㄎ坏膱龊隙加玫玫?。

 ?、趶V泛應(yīng)用于ATM機、噴繪機、刻字機、寫真機、噴涂設(shè)備、醫(yī)療儀器及設(shè)備、計算機外設(shè)及海量存儲設(shè)備、精密儀器、工業(yè)控制系統(tǒng)、辦公自動化、機器人等領(lǐng)域。特別適合要求運行平穩(wěn)、低噪音、響應(yīng)快、使用壽命長、高輸出扭矩的應(yīng)用場合。

 ?、鄄竭M電機在電腦繡花機等紡織機械設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用,這類步進電機的特點是保持轉(zhuǎn)矩不高,頻繁啟動反應(yīng)速度快、運轉(zhuǎn)噪音低、運行平穩(wěn)、控制性能好、整機成本低。

  目前用于電腦繡花機的步進電機多數(shù)為三相混合式步進電機,并采用細分驅(qū)動技術(shù)可以大大改善步進電機的運行品質(zhì),減少轉(zhuǎn)矩波動,抑制振蕩,降低噪音,提高步矩分辨率。

  1.4 步進電機的運轉(zhuǎn)原理及結(jié)構(gòu)

  步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。通俗一點講:當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(及步進角)??梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;也可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速的目的。

  在非超載的情況下,電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),而不受負載變化的影響,即給電機加一個脈沖信號,電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在,加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。

  1.5 旋轉(zhuǎn)

  如A相通電,B,C相不通電時,由于磁場作用,齒1與A對齊,(轉(zhuǎn)子不受任何力,以下均同)。如B相通電,A,C相不通電時,齒2應(yīng)與B對齊,此時轉(zhuǎn)子向右移過1/3て,此時齒3與C偏移為1/3て,齒4與A偏移(て-1/3て)=2/3て。如C相通電,A,B相不通電,齒3應(yīng)與C對齊,此時轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て,此時齒4與A偏移為1/3て對齊。 如A相通電,B,C相不通電,齒4與A對齊,轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て。

  這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電狀態(tài),齒4(即齒1前一齒)移到A相,電機轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個齒距,如果不斷地按A,B,C,A……通電,電機就每步(每脈沖)1/3て,向右旋轉(zhuǎn)。如按A,C,B,A……通電,電機就反轉(zhuǎn)。由此可見:電機的位置和速度由導電次數(shù)(脈沖數(shù))和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系。而方向由導電順序決定。

  2電路設(shè)計分析

  2.1 8253及8255驅(qū)動步進電機電路

 ?、侔磮D連接線路,利用8255 輸出脈沖序列,開關(guān)K0~K6 控制步進電機轉(zhuǎn)速,K7控制步進電機轉(zhuǎn)向。8255 CS 接288H~28FH。PA0~PA3 接BA~BD;PC0~PC7 接K0~K7。

 ?、诰幊蹋寒擪0~K6 中某一開關(guān)為“1”(向上撥)時步進電機啟動,并且電機轉(zhuǎn)動速度大小不同。K7 向上打電機正轉(zhuǎn),向下打電機反轉(zhuǎn)。

  2.2實驗重要參數(shù)計算

  由實際測試得,stepcount步數(shù)設(shè)定為約59步時。步進電機轉(zhuǎn)動一圈。

  由實驗要求:先順時針,每分鐘6圈,轉(zhuǎn)十分鐘。約得stepcount=59*6*10=3540。

  停止三秒:8086機器周期為1/5MHz.3s=1/5MHz*15*exp6即15M個機器周期的指令。

  后逆時針,每分鐘30圈,轉(zhuǎn)十分鐘。約得stepcount=59*30*10=17700。

  2.3 實際問題及解決方法

  ①硬件連接及軟件程序不夠熟練,經(jīng)多方面查資料,翻閱書籍,確定設(shè)計方案及硬件軟件的具體設(shè)計內(nèi)容。

 ?、阪I盤及LED顯示的控制不夠理想,經(jīng)程序的細心解讀,最終達到了設(shè)計的目的。按10號鍵顯示0。。。0030,按12號鍵顯示1。。。0006,按14號鍵啟動運行,按15號鍵停止運行。   ③轉(zhuǎn)速控制,開始不夠精確。經(jīng)反復(fù)測試,最終確定為59步每圈。并計算出6R/MIN,30R/MIN的設(shè)定步數(shù)。

  3總結(jié)體會

  首先,利用星研集成環(huán)境軟件編輯并運行程序,在STAR ES598PCI實驗儀上調(diào)試實驗結(jié)果,分析實驗程序及硬件電路;然后,在利用原有源程序進行實驗時,電機的轉(zhuǎn)速控制不是很明顯,這就要求修改控制步速Takesetpcount的數(shù)值,及8253的分頻數(shù),以使電機轉(zhuǎn)速達到6r/min和30r/min。其次,調(diào)節(jié)8259控制鍵盤及顯示,最終達到實時顯示轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動方向,并用鍵盤控制其啟動與停止。由于步進電動機的運轉(zhuǎn)是由電脈沖信號控制的,步進電動機的角位移量或線位移量與脈沖數(shù)成正比,每給一個脈沖,步進電機就轉(zhuǎn)動一個角度(步距角)或前進/倒退一步,所以希望清晰的看到電機的此特性。我們通過設(shè)定步速及轉(zhuǎn)速,此時可以觀測到電機的步進及轉(zhuǎn)動一圈的步數(shù)。

  參考文獻

  【1】王忠民,等。微型計算機原理(第二版)。西安:西安電子科技大學出版社,2007

  【2】江曉安,董秀峰。模擬電子技術(shù)(第三版)。西安:西安電子科技大學出版社,2009

  【3】李全利。單片機原理及接口技術(shù)。北京:高等教育出版社,2010

  步進電機控制系統(tǒng)

  韓 浩

  (西安文理學院物理與機械電子工程系 陜西西安 710000)

  摘要:步進電機作為執(zhí)行元件, 是機電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一,廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展, 步進電機的需求量與日俱增, 在各個國民經(jīng)濟領(lǐng)域都有應(yīng)用。

  關(guān)鍵詞:步進電機;執(zhí)行元件;計算機;發(fā)展

  1步進電機原理及特征

  1.1步進電機的目前發(fā)展情況

  步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號, 它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”), 它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的??梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量, 從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度, 從而達到調(diào)速的目的。在非超載的情況下, 電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù), 而不受負載變化的影響, 即給電機加一個脈沖信號, 電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在, 加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域使用步進電機進行控制變得非常簡單。步進電機可以作為一種控制用的特種電機, 利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點,廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。

  1.2步進電機的特點

  1.步進電動機工作時每相繞組不是恒定地通電, 而是按一定的規(guī)律輪流通電。 2.每輸入一個脈沖電信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角。 3.步進電機可以按特定指令進行角度控制, 也可以進行速度控制。角度控制時, 每輸入一個脈沖, 定子繞組就換接一次, 輸出軸就轉(zhuǎn)過一個角度, 其步數(shù)與脈沖數(shù)一致, 輸出軸轉(zhuǎn)動的角位移量與輸入脈沖成正比。速度控制時, 步進電機繞組中送入的是連續(xù)脈沖, 各相繞組不斷地輪流通電, 步進電機連續(xù)動轉(zhuǎn), 它的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變通電順序, 即改變定子磁場旋轉(zhuǎn)方向, 就可以控制電機正轉(zhuǎn)或是反轉(zhuǎn)。

  1.3步進電機的一些典型運用場合

 ?、俨竭M電機主要用于一些有定位要求的場合。例如:線切割的工作臺拖動,植毛機工作臺(毛孔定位),包裝機(定長度)?;旧仙婕暗蕉ㄎ坏膱龊隙加玫玫?。

  ②廣泛應(yīng)用于ATM機、噴繪機、刻字機、寫真機、噴涂設(shè)備、醫(yī)療儀器及設(shè)備、計算機外設(shè)及海量存儲設(shè)備、精密儀器、工業(yè)控制系統(tǒng)、辦公自動化、機器人等領(lǐng)域。特別適合要求運行平穩(wěn)、低噪音、響應(yīng)快、使用壽命長、高輸出扭矩的應(yīng)用場合。

 ?、鄄竭M電機在電腦繡花機等紡織機械設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用,這類步進電機的特點是保持轉(zhuǎn)矩不高,頻繁啟動反應(yīng)速度快、運轉(zhuǎn)噪音低、運行平穩(wěn)、控制性能好、整機成本低。

  目前用于電腦繡花機的步進電機多數(shù)為三相混合式步進電機,并采用細分驅(qū)動技術(shù)可以大大改善步進電機的運行品質(zhì),減少轉(zhuǎn)矩波動,抑制振蕩,降低噪音,提高步矩分辨率。

  1.4 步進電機的運轉(zhuǎn)原理及結(jié)構(gòu)

  步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。通俗一點講:當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號,它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(及步進角)??梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;也可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達到調(diào)速的目的。

  在非超載的情況下,電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),而不受負載變化的影響,即給電機加一個脈沖信號,電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在,加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。

  1.5 旋轉(zhuǎn)

  如A相通電,B,C相不通電時,由于磁場作用,齒1與A對齊,(轉(zhuǎn)子不受任何力,以下均同)。如B相通電,A,C相不通電時,齒2應(yīng)與B對齊,此時轉(zhuǎn)子向右移過1/3て,此時齒3與C偏移為1/3て,齒4與A偏移(て-1/3て)=2/3て。如C相通電,A,B相不通電,齒3應(yīng)與C對齊,此時轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て,此時齒4與A偏移為1/3て對齊。 如A相通電,B,C相不通電,齒4與A對齊,轉(zhuǎn)子又向右移過1/3て。

  這樣經(jīng)過A、B、C、A分別通電狀態(tài),齒4(即齒1前一齒)移到A相,電機轉(zhuǎn)子向右轉(zhuǎn)過一個齒距,如果不斷地按A,B,C,A……通電,電機就每步(每脈沖)1/3て,向右旋轉(zhuǎn)。如按A,C,B,A……通電,電機就反轉(zhuǎn)。由此可見:電機的位置和速度由導電次數(shù)(脈沖數(shù))和頻率成一一對應(yīng)關(guān)系。而方向由導電順序決定。   2電路設(shè)計分析

  2.1 8253及8255驅(qū)動步進電機電路

 ?、侔磮D連接線路,利用8255 輸出脈沖序列,開關(guān)K0~K6 控制步進電機轉(zhuǎn)速,K7控制步進電機轉(zhuǎn)向。8255 CS 接288H~28FH。PA0~PA3 接BA~BD;PC0~PC7 接K0~K7。

  ②編程:當K0~K6 中某一開關(guān)為“1”(向上撥)時步進電機啟動,并且電機轉(zhuǎn)動速度大小不同。K7 向上打電機正轉(zhuǎn),向下打電機反轉(zhuǎn)。

  2.2實驗重要參數(shù)計算

  由實際測試得,stepcount步數(shù)設(shè)定為約59步時。步進電機轉(zhuǎn)動一圈。

  由實驗要求:先順時針,每分鐘6圈,轉(zhuǎn)十分鐘。約得stepcount=59*6*10=3540。

  停止三秒:8086機器周期為1/5MHz.3s=1/5MHz*15*exp6即15M個機器周期的指令。

  后逆時針,每分鐘30圈,轉(zhuǎn)十分鐘。約得stepcount=59*30*10=17700。

  2.3 實際問題及解決方法

 ?、儆布B接及軟件程序不夠熟練,經(jīng)多方面查資料,翻閱書籍,確定設(shè)計方案及硬件軟件的具體設(shè)計內(nèi)容。

  ②鍵盤及LED顯示的控制不夠理想,經(jīng)程序的細心解讀,最終達到了設(shè)計的目的。按10號鍵顯示0。。。0030,按12號鍵顯示1。。。0006,按14號鍵啟動運行,按15號鍵停止運行。

 ?、坜D(zhuǎn)速控制,開始不夠精確。經(jīng)反復(fù)測試,最終確定為59步每圈。并計算出6R/MIN,30R/MIN的設(shè)定步數(shù)。

  3總結(jié)體會

  首先,利用星研集成環(huán)境軟件編輯并運行程序,在STAR ES598PCI實驗儀上調(diào)試實驗結(jié)果,分析實驗程序及硬件電路;然后,在利用原有源程序進行實驗時,電機的轉(zhuǎn)速控制不是很明顯,這就要求修改控制步速Takesetpcount的數(shù)值,及8253的分頻數(shù),以使電機轉(zhuǎn)速達到6r/min和30r/min。其次,調(diào)節(jié)8259控制鍵盤及顯示,最終達到實時顯示轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動方向,并用鍵盤控制其啟動與停止。由于步進電動機的運轉(zhuǎn)是由電脈沖信號控制的,步進電動機的角位移量或線位移量與脈沖數(shù)成正比,每給一個脈沖,步進電機就轉(zhuǎn)動一個角度(步距角)或前進/倒退一步,所以希望清晰的看到電機的此特性。我們通過設(shè)定步速及轉(zhuǎn)速,此時可以觀測到電機的步進及轉(zhuǎn)動一圈的步數(shù)。

  參考文獻

  【1】王忠民,等。微型計算機原理(第二版)。西安:西安電子科技大學出版社,2007

  【2】江曉安,董秀峰。模擬電子技術(shù)(第三版)。西安:西安電子科技大學出版社,2009

  【3】李全利。單片機原理及接口技術(shù)。北京:高等教育出版社,2010

  電機控制技術(shù)論文篇二

  步進電機的加減速控制

  [摘 要]本文詳細分析了步進電機及其工作原理,并基于MCS-51系列單片機設(shè)計步進電機的數(shù)字控制系統(tǒng)。在設(shè)計中加入了步進電機的細分技術(shù)和恒頻脈寬調(diào)制技術(shù)。結(jié)合脈沖分配器的使用,開發(fā)了簡單的細分驅(qū)動控制電路。

  [關(guān)鍵詞]步進電機;單片機;細分控制

  中圖分類號:F140 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)40-0038-01

  一、引言

  隨著科學技術(shù)的發(fā)展和微電子控制技術(shù)的應(yīng)用,步進電機作為一種可以精確控制的電機,廣泛應(yīng)用在高精密加工機床,微型機器人控制,航天衛(wèi)星等高科技領(lǐng)域。

  二、 步進電機的原理

  步進電機是一種控制用的特種電機,它無法像傳統(tǒng)電機那樣直接通過輸入交流或直流電流使其運行,而是需要輸入脈沖電流來控制電機的轉(zhuǎn)動,所以步進電機又稱為脈沖電機。其功能是將脈沖電信號變換為相應(yīng)的角位移或直線位移,即給一個脈沖電信號,電機就轉(zhuǎn)動一個角度或前進一步。按勵磁方式可以分為反應(yīng)式、永磁式和混合式三種類型,本設(shè)計中選用的是反應(yīng)式步進電機,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

  這是一臺四相反應(yīng)式步進電機的典型結(jié)構(gòu)。共有4套定子控制繞組,繞在徑向相對的兩個磁極上的一套繞組為一相,也就是說定子上兩個相對的大齒就是一個相,電機按照A―B―C―D―A……的順序不斷接通和斷開控制繞組,轉(zhuǎn)子就會一步一步的連續(xù)轉(zhuǎn)動。其轉(zhuǎn)速取決與各控制繞組通電和斷電的頻率,即輸入的脈沖頻率。旋轉(zhuǎn)的方向則取決與各控制繞組輪流通電的順序。

  三、步進電機的驅(qū)動控制

  步進電機不能直接接到直流或交流電源上工作,必須使用專門的步進電機驅(qū)動控制器。步進電機和步進電機驅(qū)動器構(gòu)成步進電機驅(qū)動系統(tǒng)。步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的性能,不僅取決于步進電機自身的性能,也取決于步進電機驅(qū)動器的優(yōu)劣。

  步進電機的驅(qū)動方式有很多種,包括單電壓驅(qū)動、雙電壓驅(qū)動、斬波驅(qū)動、細分驅(qū)動、集成電路驅(qū)動和雙極性驅(qū)動。本設(shè)計選用的是恒頻脈寬調(diào)制細分驅(qū)動控制方式,這是在斬波恒流驅(qū)動的基礎(chǔ)上的進一步改進,既可以使細分后的步距角均勻一致,又可以避免復(fù)雜的計算。

  四、恒頻脈寬調(diào)制細分電路的設(shè)計

  1、脈沖分配的實現(xiàn)

  在步進電機的單片機控制中,控制信號由單片機產(chǎn)生。它的通電換相順序嚴格按照步進電機的工作方式進行。通常我們把通電換相這一過程稱為脈沖分配。本設(shè)計中選用8713脈沖分配器芯片來進行通電換相控制。

  2、系統(tǒng)控制電路設(shè)計

  步進電機控制系統(tǒng)主電路設(shè)計如圖2所示。

  從上圖可以看出,8713脈沖分配器的5、6、7引腳均接高電平,所以這是一個控制四相步進電機按四相八拍運行的控制電路。8751單片機的P1.0和P1.1端口分別與8713脈沖分配器的3引腳和4引腳相連。由8751單片機的P1.0端提供步進脈沖,P1.1端則控制步進電機的轉(zhuǎn)向,輸出高電平,步進電機正傳;輸出低電平,步進電機反轉(zhuǎn)。單片機依然是控制的主體,它通過定時器T0輸出20kHz的方波,送D觸發(fā)器,作為恒頻信號。同時,由8713脈沖分配器的脈沖輸出端輸出的方波脈沖信號作為控制信號,它的方波電壓的每一次變化,都使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一步。

  當8713脈沖分配器的脈沖輸出端輸出的方波脈沖信號Ua不變時,恒頻信號CLK的上升沿使D觸發(fā)器輸出Ub高電平,使開關(guān)管T1、T2導通,繞組中的電流上升,采樣電阻上R2上壓降增加。當這個壓降大于Ua時,比較器輸出低電平,使D觸發(fā)器輸出Ub低電平,T1、T2截止,繞組的電流下降。這使得R2上的壓降小于Ua,比較器輸出高電平,使D觸發(fā)器輸出高電平,T1、T2導通,繞組中的電流重新上升。這樣的過程反復(fù)進行,使繞組電流的波頂呈鋸齒形。因為CLK的頻率較高,鋸齒形波紋會很小。

  當Ua上升突變時,采樣電阻上的壓降小于Ua,電流有較長的上升時間,電流幅值大幅增長,上升了一個階段,但由于這里輸出的是方波信號而不是階梯信號,所以只有一個上升階段,也就是說這個“階梯信號”只包含了一個階,并沒有把每一步細分成許多步,而是令輸出脈沖信號上升和下降的坡度變大,使原本的方波輸出變的圓滑,實現(xiàn)了控制信號類似梯形的平滑處理,如圖3所示。

  同樣,當Ua下降突變時,采樣電阻上的壓降有較長時間大于Ua,比較器輸出低電平,CLK的上升沿即使會讓D觸發(fā)器輸出1也馬上清零。電源始終被切斷,使電流幅值大幅下降,降到新的階段為止。

  以上過程重復(fù)進行。Ua每一次變化,就會使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個細分步。

  在這個電路中有一個最突出的特點,那就是用8713脈沖分配器所輸出的脈沖信號取代了典型恒頻脈寬細分電路中D/A轉(zhuǎn)換器所提供的階梯控制信號。這樣的設(shè)計極大的簡化了電路,并且降低了脈沖分配的控制難度。雖然用方波信號取代了階梯波信號,使得單一相運行時的細分程度有所降低,但是由于步進電機的四相繞組是同進進行工作的,所以也可以達到了步進電機細分驅(qū)動控制的目的。

  六、結(jié)束語

  當前,步進電機的應(yīng)用正不斷深入到日常生活和工業(yè)制造的各個方面,并且國內(nèi)外對步進電機及其控制技術(shù)的研究也在不斷的進步。這些知識的掌握在今后的工作和生活之中將會起到非常積極的影響。

  參考文獻

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