基于单片机控制的步进电机设计

与其他类型的电机相比,步进电机具有更加明显的优势,步进电机中的定角转动控制利用电脉冲信号控制相绕组电流,因此实现了更精确的开环控制,同时还能够实现无积累误差,这使步进电机成为了目前常用的一种机电元件,而使用单片机控制的步进电机系统控制性能更加优良。现以步进电机的基本概念为切入点,在分析步进电机控制系统的基础上进行步进电机的单片机控制的设计,旨在为教学及实践提供切实可行的理论参考。     

基于AT89S51单片机的步进电机控制系统的研究

介绍了以AT89S51单片机为核心的步进电机控制系统;在讨论了步进电机工作原理基础上,提出步进电机控制中硬件和软件的注意点和解决方法。     

基于EPM240T100和TB6560的步进电机控制系统

为解决常规步进电机集成功率驱动芯片的驱动电流不够、外围电路复杂等问题,提出以CPLD芯片EPM240T100作为核心控制芯片,以TB6560为步进电机的驱动芯片,实现了该基于EPM240T100和TB6560的步进电机控制系统。TB6560集成步进电机驱动芯片,将这一系列功能集成于一块芯片,提升了驱动电流,简化了续流二极管等外围硬件电路设计,提高了电机驱动模块的性价比和稳定性。该系统充分发挥CPLD芯片丰富的I/O口资源优势,配置4路TB6560步进电机驱动模块的接口,可以实现4路步进电机的实时控制,从而满足实际应用的需要。研究结果表明,TB6550为具有广泛应用前景的步进电机驱动芯片。整个系统已经在实际应用中得到验证,已经完成4路步进电机的控制产品化,具有很高的应用价值。     

基于FPGA的步进电机SPWM细分驱动系统的设计

系统采用FPGA设计了步进电机正弦脉宽调制细分驱动电路,提高了步进电机的步进分辨率,并设计了功率驱动电路,对细分电路输出信号进行了隔离和功率放大,以确保电机能够稳定可靠地运行。经过对二相混合式步进电机测试表明,步进电机运行平稳,定位精度较高,改善了步进电机的运行性能,适用于要求较高的实时控制系统。     

机器人步进电机的最优机械控制数据建模与仿真

步进电机的控制精度会对电机位移和数字脉冲产生影响,为了提高步进电机最优机械控制数据的准确性,确保步进电机最优机械控制效果,提出机器人步进电机的最优机械控制数据建模与仿真方法。该方法优先分析了机器人步进电机的内部结构、工作原理,并利用数学模型推导出传递函数,以此达到简化步进电机的目的。基于分析结果建立控制模型,实现最优控制机器人步进电机,并依据仿真分析结果验证最终控制效果。实验结果表明,所提方法的机器人步进电机最优机械控制效果较好,能够有效提高机器人步进电机最优机械控制精度。     

基于DSP的步进电机加减速控制系统设计

在高转速的条件下,步进电机运行过程中可能出现失步或过冲现象。本文根据步进电机工作原理,设计了一种步进电机加减速控制系统,以增量式光电编码器作为步进电机的速度和位置传感器,以数字信号处理器(DSP)为控制芯片。经过系统调试,实现了对步进电机加速、匀速、减速三个阶段运动的控制。测试结果证明,系统达到了设计要求,已应用于酶联免疫分析仪中的自动装载架系统。     

基于DSP的步进电机升降频控制

步进电机在启动和停止时容易发生失步和过冲的现象，为提高步进电机系统的定位精度，提出了一种按指数型加减速曲线控制步进电机升降频的方法，取得了较好的实际效果。     

简单的步进电机控制系统

步进电机作为一种可以将数字信号方便地转换为角位移或线位移的器件,是许多行业实现机电一体化的关键产品之一。为进一步加深对步进电机的认识,实现学科的交叉运用,通过对步进电机结构和工作原理进行分析,在此基础上对其设计了一个简单的控制系统,综合运用了多个学科知识,验证了步进电机结构和原理上在机电一体化的适用性。     

新型多轴控制系统在特种缝纫机中的应用

特种缝纫机由于步进电机多,存在线束多且易插错,机箱笨重,装配复杂的问题,本文通过集成驱动型步进电机以及总线型运动控制的研究来改善这些问题;比较了集成驱动型步进电机与传统步进电机驱动方案;给出了集成驱动型步进电机的软硬件设计;根据集成驱动型步进电机的特点设计了总线型多轴系统运动控制.     

基于FPGA的步进电机控制设计

在研究步进电机驱动原理的基础上,介绍基于FPGA的步进电机控制器的设计,提出了一种采用FPGA芯片实现步进电机恒转矩驱动的方法,实现步进电机控制,并利用QuartusⅡ进行仿真并给出仿真结果。利用FPGA芯片中的嵌入式阵列块（EAB）构成LPM_ROM来存储步进电机各相细分电流的数据,并把斩波控制电路集成到FPGA内部,从而提高了系统的集成度和稳定性。采用VHDL语言控制可以根据步进电机的不同,改变模块程序的参数就可以实现不同型号步进电机的控制,有利于步进电机的广泛应用。     

基于MCS51单片机的步进电机控制

首先对步进电机作了概要性介绍,然后对步进电机的控制原理包括步进电机的控制方式和驱动方式作了系统的说明,给出了控制系统的总体设计方案。该系统对不同型号的电机进行控制时,不需要改变硬件电路,只需通过修改软件,就能实现多种控制功能。     

基于模糊PID控制的步进电机自动聚焦的研究

介绍了基于Fuzzy—PID控制的精确、快速、稳定定位自动聚焦系统。控制参数根据不同的偏差要求,运用模糊PID控制选择不同的参数,从而改善各局部性能,促使整体性能提高。在系统中,用软件实现单片机对步进电机高效、节能的驱动方案;为克服步进电机以低于极限启动频率恒速运行时间过长的缺点,运用加减速控制,使步进电机的响应速度加快,运行平稳,噪声降低,并且避免发生过冲的现象,实现高效控制。     

钢球检测仪中步进电机控制方法的研究

文中主要针对钢球表面质量检测仪中步进电机控制方法进行了研究,提出运动控制卡与单片机相结合的控制方案,并建立了步进电机加减速控制的数学模型,在此模型基础上应用美国NI公司的PCI-7342运动控制卡结合STC单片机,完成了仪器中的上料、表面展开、分选电机的控制,利用PCI-7342的D／A模块与单片机进行硬触发,实现各个运动控制模块之间的逻辑关系,通过脉宽调制避免电机频繁启停而失步的问题。     

Bi-modes alternation stepping ultrasonic motors

Based on the principle of alternative operation of two bending vibration modes in an annular stator, this paper presents a standing-wave stepping ultrasonic motor characterized by no accumulative errors driven by an open-loop control circuitry. The driving forces are generated from the motions of projections on the stator in two modes. The positioning of the motor is achieved by the cooperation between the stator projections and rotor teeth, and the number of the rotors determines the stepping angle of the motor. Two-phase sinusoidal signals corresponding to the two modal frequencies drive the motor bi-direction stepping rotation via a switch unit. The prototype runs steadily without miss-step on trial. The single-step angle displacement of the motor is 2.5°.     

A study on dynamic performance of closed-loop commuted stepping motor to improve precision motion control

To achieve precision movements, a motor with very low speed ripple and torque ripple is required. A motor with more poles will normally give higher ripple frequency and hence lower ripple magnitude. The hybrid stepping motor when commuted in closed-loop mode will behave in the form of a multi-pole brushless DC servo motor with each step similar to one pole. To reduce torque ripple further, the commutation of the coils requires careful adjustment of the lead angle in order to compensate for the time constant of the coils at different speeds. This article establishes an accurate dynamic model for the closed-loop commuted hybrid-type stepping motor, which takes into account the drive circuit and the effect of magnetic saturation. Simulations have been performed on the model using the stiff system numerical method for higher accuracy. The results show a good match between the numerical solution and the actual measurement. The dynamic model developed can be used to predict speed ripple of the motor system under various commutation methods. This provides a means of minimizing speed ripple by using software to improve the accuracy of motion control systems on high-precision machines.     

基于FPGA的步进电机细分驱动器

在对步进电机细分驱动原理进行研究的基础上,提出了一种采用FPGA实现步进电机恒转矩细分驱动的方法.利用FPGA芯片中的嵌入式阵列块(EAB)构成LPM-ROM来存储步进电机各相细分电流的数据,并把斩波控制电路集成到FPGA内部,极大地提高了系统的集成度和稳定性.微控制器只需提供细分数等参数,就能精确控制步进电机的运行,特别适用于某些实时控制场合.     

基于单片机的步进电机驱动

介绍基于AT89C51单片机的步进电机软件环分驱动,其控制电路新颖、简洁、组合方便,能够帮助学生理解单片机和步进电机的原理、特点和驱动方法。     

基于NJM3771D2的步进电机细分控制系统的设计

针对步进电机的动静态性能差以及驱动电路模块化的趋势。本文以NJM3771D2为驱动模块。采用细分的方法,设计出步进电机控制系统。文中主要阐述了NJM3771D2的性能特点。介绍了步进电机的细分原理以及系统的硬件结构。实验表明。系统的动静态性能得到了明显的改善。