浅谈步进电机的驱动

叙述步进电机的工作原理、应用和驱动，并结合一个实际应用，详细系统地介绍了步进电机的各种驱动方式和优缺点。     

数控车床中步进电机的应用

介绍了经济型数控车床中步进电机的应用,主要是利用步进电机驱动开环伺服系统,用单片机扩展并行口来控制步进电机,用软件的方法控制步进电机的方向及速度,文中介绍了步进电机的选择和控制方法。     

步进电机驱动电源

步进电机作为数控用驱动电机具有很多优点,与控制部分接口简单、造价低、易维修。步进电机驱动方式有单一电源驱动和高低压驱动二种。前者用于小功率控制用步进电机,在电机线圈回路里串入限流电阻(见图1),后者是在低压回路导通时使高压也导通,实际加在电机线圈上的是高压,这样可使电流迅速上升到额定值,一旦达到额定电流就关闭高压,利用低压来维持线圈电流。     

基于Cortex-M4的环面蜗杆检测仪的全闭环控制系统（英文）

针对环面蜗杆检测仪系统控制及定位精度的需要,采用Cortex-M4作为主控制器,控制步进电机驱动载物台运动,步进电机采用闭环控制。光栅尺实时检测XYZ导轨的位置信息,并把光栅信号作为反馈信号,构成闭环运动控制系统,实现坐标系中XYZ轴的运动和时栅转台旋转的高精度定位。步进电机的驱动采用软硬件细分方法,克服了步进电机爬行和丢步现象。实验表明:该系统采用全闭环控制、步进电机软硬件细分方法,实现了三坐标轴±2μm的精密定位,保证了环面蜗杆检测仪的准确测量。     

基于Cortex-M4的环面蜗杆检测仪的全闭环控制系统

针对环面蜗杆检测仪系统控制及定位精度的需要,采用Cortex M4作为主控制器,控制步进电机驱动载物台运动,步进电机采用闭环控制。光栅尺实时检测XYZ导轨的位置信息,并把光栅信号作为反馈信号,构成闭环运动控制系统,实现坐标系中XYZ轴的运动和时栅转台旋转的高精度定位。步进电机的驱动采用软硬件细分方法,克服了步进电机爬行和丢步现象。实验表明：该系统采用全闭环控制、步进电机软硬件细分方法,实现了三坐标轴±2 μm 的精密定位,保证了环面蜗杆检测仪的准确测量。     

基于 FPGA的步进电机变速控制系统研究

针对多步进电机控制系统中容易出现的同步、失步和堵转问题,用EP3C25设计了多步进电机变速控制系统.该系统依据步进电机运行的轨迹,计算出x、y方向运行步数及各步速度,进而计算出驱动步进电机的脉冲信号周期和频率,并给出设计的系统硬件原理图及相应软件控制状态机.试验结果表明:该系统能够实现多个步进电机并行升降速控制,系统控制精度高、运行平稳可靠.     

单片机控制的步进电机自动定位系统

介绍了一种以步进电机为驱动元件的自动定位系统。在系统中，单片机软件取代旧式的环形分配器，形成高效、节能的步进电机驱动方案；通过单片机与微机的串口通讯，实现对步进电机的远距离实时监控；对步进电机进行加减速控制，以实现高效运行方案；通过光电耦合电路提高了系统的抗干扰能力。实验结果表明，系统性能达到设计要求。     

无机械传动链高效并联机床传动模式的研究

针对现代数控机床向精密、高效发展的趋势,分析了并联机床驱动和传动的现状,提出把直线步进电机和电主轴等驱动技术引入并联机床,使并联机床在无机械传动链条件下实现精确进给和高效加工。阐述了直线步进电机的驱动特点和选型原则,给出无机械传动链高效并联机床的基本传动模式。     

数控线切割机的技术改造

改造过程: 1.微机线切剖控制器的选取要符合如下要求:(1)微机线切割控制器的步进电机驱动电路要适合原步进电机的驱动方式,步进电机是单六拍的要选单六拍驱动方式的微机线切割控制器,是双三拍的要选用双三拍驱动方式的微机线切割控制器,否则会引起失步。(2)从加工角度来考虑,要选用多功能的微机     

一种单片机控制和驱动的平面自动堆焊系统

根据平面自动堆焊的要求，采用单片机PIC16F877，设计了集条件控制与步进电机驱动一体的堆焊控制器，从步进电机驱动电路、堆焊时序电路、堆焊节距与速度调节电路等方面进行了硬件电路设计；同时也对主程序和手动调节程序、x步进电机正转子程序和行程检测延时子程序、节距控制子程序和检测延时予程序进行了软件程序设计。经验证，该系统具有良好的使用性能。     

纯电驱液压挖掘机动力源特性试验研究

现有工程机械主要以柴油发动机为原动机,存在燃油效率低,排放严重等问题,新的趋势是采用电动方式代替内燃方式.采用变速异步电动机驱动定量泵作为动力源,针对变频异步电动机动态响应较慢的问题,提出在定量泵出口增设液压蓄能器并将其油液引入液压泵入口的方法,提高电动机动态响应.建立采用蓄能器辅助起制动后电驱动力源的试验系统,对比分析了有无蓄能器辅助时液压泵的起制动特性.在此基础上,将这一动力源用于驱动进出口独立控制的液压挖掘机,对动臂运行特性和能耗特性进行试验研究.与发动机驱动系统相比,采用新型电驱动方式,实现同样的操纵性能,可降低动臂运行成本50%,并显著降低供电电源峰值电流.     

论造型线采用的几种驱动方式

对造型线常用的几种驱动方式（气压驱动、液压驱动和电机驱动）进行了历史回顾，介绍了各驱动方式的特点及适用范围，指出了各驱动方式在实际使用中存在的一些问题，并提出了在造型线设计中选用驱动方式的几点建议，对造型线设计有一定参考价值。     

感应热处理技术的进展

感应热处理的发展已经由过去机械式中频发电机组向晶体管中频电源发展 ;对于集大电流、高耐压和高频特性于一体的固态电路 ,晶体管成为很有发展前途的功率电子器件。功率半导体器件在今后将向着大容量化、高频化、驱动简单、低导通压降、模块化和功率集成化方向发展。淬火机床的发展采用变频调速电机 ,步进电机或伺服电机 ,通过滚珠丝杆传动 ,移动速度均匀、精确。使用计算机进行控制的自动淬火机床 ,屏幕显示工作状况 ,同时可故障报警或故障诊断。能量监控系统 ,工件加热温度的监控 ,采用PLC与NC控制已带普遍性。     

CPLD变频驱动控制卡的开发

机器人的某些周边设备可以用交流电机驱动，其定位方式可以是定位销、定位挡块或接近开关等，但存在着精度不够、冲击较大等不足。文章给出的CPLD变频驱动控制卡，结合变频器，用编码器反馈电机角位移，采用分级调速的方案，可以解决交流电机变频驱动的定位问题。     

重载数字化机械驱动单元研究

针对液压伺服传动系统存在安装调试复杂、故障率高等缺点，研究由大功率交流伺服电机驱动的重载数字化机械驱动技术。提出了机械传动部件和大功率交流伺服电机的设计方法，并实际应用于1000kW数控折弯机中。     

电动叉车静压传动系统设计与仿真研究

为了优化电动叉车传动系统并降低成本,结合电机变频技术、低速马达驱动方案和开式回路的特点,针对3.5T叉车提出一种新型静压传动系统,包括液压系统和控制策略。通过AMESim软件对驱动系统进行建模和仿真,对系统的各项性能进行分析。结果表明:该传动系统能实现行驶、微动、自动换挡、平稳制动等功能,且行驶速度、爬坡度等性能达到行业要求。     

基于AFS和DYC集成控制的分布式驱动电动汽车横摆稳定性控制

为提高分布式驱动电动汽车行驶稳定性,基于模型预测控制提出一种将驱动电机和各执行器的饱和输出力矩作为控制输入约束、将横摆角速度作为输出约束的汽车稳定性控制方法。建立2自由度的车辆状态空间模型作为预测模型,计算跟踪期望横摆角速度所需的附加横摆力矩,考虑电机和液压制动系统等约束设计三种控制分配算法,将上述算法应用于四轮驱动的7自由度整车模型进行仿真,结果表明:以轮胎负荷率平方的方差与均值加权最小为目标的优化控制分配方法,可有效提高分布式驱动电动汽车的横摆稳定性。     

电液混合全冗余并联机构驱动优化

基于冗余并联机构主动输入约束螺旋线性相关性的分析,以Stewart平台机构为原型,构造12-UPS全冗余驱动并联机构。通过比较电动驱动和液压驱动的不同,确定机构适宜采用电动液压混合驱动形式。应用影响系数法建立该机构的动力学模型。为区分处理电动缸和液压缸,以零内力为约束条件对驱动力进行优化。分别以驱动力平方和最小和驱动功率平方和最小为目标,应用库恩—图克定理研究机构的驱动力优化过程。数值算例表明,零内力条件下以驱动功率平方和最小为目标的优化方法最佳。该优化方式能够充分发挥电动、液压驱动各自的优点而避免其缺点,适用于电液混合驱动的全冗余并联机构。     

交流伺服电机在往复走丝电火花线切割机床中的应用

分析了用于往复走丝电火花线切割机床工作台驱动部件的步进电机驱动系统和交流伺服电机驱动系统的优缺点,提出交流伺服电机驱动系统的选择、控制及其参数整定方法。     

伺服式热模锻压力机关键技术的探讨

在分析传统热模锻压力机的基础上阐述了伺服式热模锻压力机的优点。伺服式热模锻压力机的关键技术包括驱动电机、工作机构和传动方案等。在驱动电机方面,分析了交流异步电机、变频调速电机、开关磁阻电机和交流伺服电机在伺服式热模锻压力机上应用的合理性。在工作机构方面,提出了将肘杆机构应用于热模锻压力机的新方法。在传动方案方面,对多电机驱动、多齿轮分散传动和多套传动机构同步方案进行了研究。最后对伺服式热模锻压力机的关键技术进行了总结。