基于STM32的步进电机S形加减速控制曲线的快速实现方法

本文介绍了一种步进电机S形加减速控制曲线的快速实现方法,该方法非常适合在微处理器系统中实现。为了验证该方法的有效性,构建了一个以32位微处理器STM32为控制器的实验装置,实验结果表明利用该方法建立的加减速曲线适合对不同负载、不同速度的加减速控制。利用该方法,可以不用了解步进电机的工作原理,就可以较满意的控制步进电机的运行。     

基于单片机控制的步进电机自适应细分调速方法研究

为了响应市场对其负荷减速高速运转的要求,设计一种基于单片机控制的步进电机自适应细分调速方法。通过划分电机自适应加速、匀速和减速三个阶段,采用离散法对步进电机自适应细分调速进行离散处理,校正局部误差。再采用计算速度定时周期的方法,确定步进电机调速定时常数。计算调速参数,规范调速服务流程,根据调速指针匀速转动趋势,选择程序结束标识,完成对电机的S形曲线加减速控制。采用设计对比实验的方式验证提出方法在实际应用具备更好的控制速度,可满足步进电机自适应细分调速的运行需要。     

基于STM32的分布式步进电机控制系统设计

针对多步进电机控制系统的要求,设计了基于STM32及MSP430的分布式多步进电机控制系统,采用了USB及CAN的通信方式。文中详细阐述了系统的总线拓扑结构、软硬件设计、USB驱动程序设计及步进电机加减速特性的设计,实现了对多个步进电机的分布式控制。     

基于SPMC75F2413A单片机的步进电机加减速控制

提出一种基于凌阳单片机的步进电机加减速的控制方法.采用凌阳科技推出的16住结构工控单片机SPMC75F2413A为控制器,由Allegro公司生产的两相步进电机专用驱动器件SLA7042M构成步进电机的驱动电路,在传统的3段直线加减速控制算法基础上增加至7段S形曲线加减速过程,控制步进电机的启动和停止.实验结果表明,该控制方法克服了直线加减速中不连续、易造成系统冲击的问题,整个系统实现柔性控制,电机启动、停止连续性能提高30%.     

基于SPMC75F2413A单片机的步进电机加减速控制

提出一种基于凌阳单片机的步进电机加减速的控制方法。采用凌阳科技推出的16位结构工控单片机SPMC75F2413A为控制器,由Allegro公司生产的两相步进电机专用驱动器件SLA7042M构成步进电机的驱动电路,在传统的3段直线加减速控制算法基础上增加至7段S形曲线加减速过程,控制步进电机的启动和停止。实验结果表明。该控制方法克服了直线加减速中不连续、易造成系统冲击的问题,整个系统实现柔性控制,电机启动、停止连续性能提高30％。     

数控机床中的步进电机高精度控制模块设计

传统的数控机床步进电机控制模块无法有效协调步进电机速度参数间的关系,导致其控制精度不高。为此,设计数控机床步进电机高精度控制模块。模块中的STM32F103微控制器根据综合线性速度控制函数,给出步进电机运行流程的控制指令。FPGA根据控制指令生成控制信号,传输给步进电机驱动器。步进电机驱动器根据控制信号中控制位置的排序,依次将控制电流导入步进电机,实现模块对被控对象的准确控制。光栅传感器对步进电机的运行流程进行采集,FPGA通过分析采集信息,给出步进电机的具体运行成果并传输给STM32F103微控制器,实现STM32F103微控制器对步进电机运行流程的实时监控和修正。实验结果表明,所设计的模块具有优良的响应效果、控制误差和控制成果,可实现高精度控制。     

基于STM32的步进电机S曲线加减速算法的优化

步进电机加速启动或者减速停止的时候,容易发生失步或者过冲现象。S曲线加减速算法比较平稳,因此广泛应用于运动控制系统。本文基于STM32控制系统通过Modbus通信协议给驱动器发送内部自发脉冲命令,在S曲线的基础上对算法进行优化,不仅保证电机运行过程的平稳,而且可以提高电机的脉冲响应频率。通过对脉冲产生的基准时钟进行不同的设置,实现步进电机低速和高速情况下对脉冲频率精度的需求。     

步进电机控制系统设计

基于步进电机原理和单片机控制技术,进行了步进电机控制系统的硬件和软件设计。系统采用离散方法实现了精确控制步进电机的目的。单片机采用STC12C5624AD。在单片机与步进电机之间选用SH2034M型号步进电机驱动器。并在步进电机的转子上安装了霍尔位置传感器实现了步进电机控制系统的闭环控制。在软件上给出了步进电机加减速速度控制算法流程图。实验表明所设计的控制系统具有控制精度高,稳定性好等优点,可应用于无人机器人系统中。     

步进电机加减速控制优化设计

现代工业控制中越来越多地用到了步进电机,其主要作用在于快速定位,传统的步进电机加减速按照形态分类有梯型、指数型和S型,梯形加减速在加速终点和减速起点会发生速度突变造成冲击,会发生失步、堵转和过冲;指数型在减速起点会出现这种情况;S型加减速虽然可以解决这类问题,但是其过于复杂。在对比了三种加减速方式后提出了改进型的S曲线加减速,使用新的函数将传统的七段S型曲线简化为五段,对比梯形和指数型不再有速度上的突变,而对比于传统七段S型曲线这种方式不仅使速度保持平滑还使加减速算法相对简单,更重要的是在控制器读取离散点处理得到对应频率所造成误差可以极大地减小,满足大范围快速定位以及路径规划之类系统的需求。     

基于单片机控制的步进电机曲线运动模型的设计

步进电机是将电信号转换成角位移或线位移的装置,由于步进电机在速度和位置上的控制优势,使得由步进电机控制的切割机床等生产机床能够更加准确和便捷的完成任务,使得生产能够更快更好的满足市场的需求。单片机做为一种嵌入式的控制芯片,要比PLC更加高效、易懂,也更加的节约成本,使得操作更加简单。本文采用89C51单片机完成对步进电机的控制,使两个步进电机控制的切割点在一个固定的平面内做曲线运动,通过光电编码器反馈角位移信号给单片机控制端,并分析步进电机的加减速曲线控制,设计了基于单片机的步进电机平面切割模型。     

微型无人侦察机变倍同步聚焦镜头控制

根据微型无人侦察机系统机载摄像机需求,设计了一种用步进电机控制的摄像机镜头快速变倍同步聚焦控制电路.利用无人侦察机飞控系统内置ARM处理器的富余I/O资源,结合SiTI公司的MD127步进电机驱动器,完成了对两相步进电机的驱动,实现了高速飞行状态下平稳快速的变焦与聚焦功能.经过飞行测试,本系统能够安全可靠、精确稳定地工...     

新型五相步进电机控制技术

五相步进电机已被广泛应用于控制旋转角度、速度、位置和同步性的诸多领域。通过对新型五相步进电机工作原理的研究,采用Luminary公司LM3S615芯片设计完成步进电机的控制组件,由其内部自带的脉宽调制(PWM)模块产生驱动组件所需的接收时序信号,实现对驱动组件进行细分驱动。通过配置驱动组件,可以产生占空比不同的方波,从而在电机线圈内能够产生多种不同幅值的电流来实现细分驱动。选用的五相步进电机平台型号是SGSP(MS)20-85(X)。通过实验表明可以实现对步进电机的步进角、角位移量以及转动速度和加速度的精确控制。     

基于TMS320F28335的微位移步进电机控制系统设计

本系统拟计划采用DSP控制步进电机推动轻装置移动实现测量装置的精准定位。系统拟采用的主控制器为DSP28335,被控对象为最小步进角为1.8°的42步进电机,采用DSP输出PWM脉冲波通过电机驱动器控制电机的运行。系统根据具体控制要求改变对PWM参数的设置,并通过相关的算法对过程参数进行修正以完成系统目的。电机控制系统的控制精度为线位移10μm,能够达到为实验室项目进行支持的目的,本系统亦可广泛应用于电机控制领域。     

MC33991型二相步进电机驱动器

MC33991是Motorola公司生产的两相步进电机驱动器，可以准确地控制步进电机的运动并及时反馈步进电机的工作状态。该电路有良好的抗干扰能力，可以灵活地控制驱动步进电机，是汽车电子设备特别是汽车仪表中的理想驱动器。     

基于FPGA+单片机的调焦变倍系统设计

在光电探测领域中以往对相机调焦变倍多采用单片机( MCU)控制完成,其优点在于易于编程实现.因为要求实时控制相机的变倍、调焦,其程序的编写多采用查询方式实现,这就使单片机始终处于十分繁忙的状态,利用率降低,此外当调焦、变倍电机到达限位位置时,由于单片机是采用查询方式工作,这就导致电机到达限位与实际停止电机转动之间存在时间差,这种时间差导致电机发生堵转,容易把电机或调焦变倍驱动机构烧毁.文章采用单片机+FPGA方式进行调焦变倍控制,单片机负责通信,FPGA根据命令实现调焦变倍控制.FPGA实现调焦变倍的优势在于响应速度更快、此外能够真正实现控制电机运转和监测电机运行状态同时进行,当电机运行到限位位置能够及时停止电机运转,有效避免堵转现象发生.     

A New Type of Motor: Pneumatic Step Motor

This paper presents a new type of pneumatic motor, a pneumatic step motor (PneuStep). Directional rotary motion of discrete displacement is achieved by sequentially pressurizing the three ports of the motor. Pulsed pressure waves are generated by a remote pneumatic distributor. The motor assembly includes a motor, gearhead, and incremental position encoder in a compact, central bore construction. A special electronic driver is used to control the new motor with electric stepper indexers and standard motion control cards. The motor accepts open-loop step operation as well as closed-loop control with position feedback from the enclosed sensor. A special control feature is implemented to adapt classic control algorithms to the new motor, and is experimentally validated. The speed performance of the motor degrades with the length of the pneumatic hoses between the distributor and motor. Experimental results are presented to reveal this behavior and set the expectation level. Nevertheless, the stepper achieves easily controllable precise motion unlike other pneumatic motors. The motor was designed to be compatible with magnetic resonance medical imaging equipment, for actuating an image-guided intervention robot, for medical applications. For this reason, the motors were entirely made of nonmagnetic and dielectric materials such as plastics, ceramics, and rubbers. Encoding was performed with fiber optics, so that the motors are electricity free, exclusively using pressure and light. PneuStep is readily applicable to other pneumatic or hydraulic precision-motion applications     

支持Modbus RTU协议的步进电机控制器设计

针对在设备中需要控制多个步进电机的需求,设计了基于RS-485网络的步进电机控制系统。使用STM32单片机实现了Modbus RTU协议,有效解决了单个处理器不能同时控制大量步进电机的问题和多步进电机驱动系统中零点位置、极限位置信号处理的实时性的问题。该方法在多个项目中得到了应用,既能满足实时性要求,又具有很好的扩展性能。步进电机的驱动使用了集成驱动芯片,详细分析了该芯片的使用中的关键技术。     

步进电机定位控制系统的设计

系统基于51单片机控制,以FPGA芯片来实现驱动,步进电机的脉冲分配作为核心电路加以必要的数字模拟辅助电路,形成一个4相8拍步进电机定位控制系统。该系统完成了步进电机的正确脉冲分配并实现了步进电机的方向调节、速度调节及定位控制等功能,由于单片机控制模块的使用使得FPGA驱动模块对步进电机的定位控制更加方便,对步进电机的速度控制精度很高,并且更加准确。     

虚拟仪器通过串行接口控制步进电机的设计

为了便于为步进电机驱动控制系统提供驱动信号和控制步进电机精确定位。通过对PC机的串行接口设备中各个信号线的传输特点的分析,利用虚拟仪器LabVIEW开发平台、编程控制PC机的RS-232C串行接口、TxD数据发送信号线和RTS流控制信号线,提供了步进电机驱动器控制信号精确控制步进电机的步进运行。该设计避免了复杂的文本式编程语言、简化了程序设计过程、并已成功应用于HB型两相步进电机的定位控制,且运行控制效果良好。     

A Third-Order Sliding-Mode Controller for a Stepper Motor

This paper deals with the robust control problem of a stepper motor subject to parameter uncertainties and load torque perturbation. The developed algorithm is based on third-order sliding-mode control such that a desired angular motor position is accurately tracked. The proposed scheme requires the measurement or the estimation of the motor speed and acceleration for feedback. To avoid the use of tachometers and accelerometers which add cost and energy consumption, a robust second-order sliding-mode observer is presented. Experimental results illustrate the performance and the advantages of the proposed controller.