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。     

混合式步进电机空间矢量PWM逆变器死区补偿策略

针对步进电机传统开环控制运行效果欠佳的问题,结合矢量控制算法对两相混合式步进电机进行控制,通过逆变器产生正弦波电流对电机进行驱动。由于步进电机气隙磁场畸变和PWM逆变器的死区效应,使步进电机的运行电流掺杂大量谐波,低速工作时尤为严重。为了改善电机低速运行性能、抑制谐波干扰,结合混合式步进电机矢量控制的电流环进行优化,通过自适应线性神经网络（ADALINE）算法将谐波进行提取与抑制,然后进行电流方向判断,对逆变器的输出进行补偿。实验证明,所提出的补偿策略能够有效抑制两相PWM逆变器的电流谐波,改善波形、降低电机低速运行的转矩脉动。     

基于模糊PID的爬楼轮椅调速系统控制技术研究

目前社会老龄化的趋势日益严重,爬楼轮椅可以帮助广大老年人方便地出行,因此研究爬楼轮椅调速系统控制技术很有意义。爬楼轮椅驱动装置的核心为无刷直流电机,对爬楼轮椅调速系统的研究实质上就是对无刷直流电机调速系统的研究。现针对传统控制策略调速效果不佳的问题,建立了电机调速控制系统的数学模型,在此基础上设计了基于模糊PID的电机调速控制系统,并与传统PID控制进行了对比。仿真结果表明:在以无刷直流电机为驱动装置核心的爬楼轮椅调速系统中,模糊PID控制比传统PID控制响应速度更快、超调量更小、鲁棒性更强。     

三轮全自动车辙仪中步进电机的控制

为了提高车辙测试的自动化程度,在进行车辙试验时方便地控制测试小车的行程,用步进电机驱动小车代替传统的曲柄连杆机构驱动;步进电机为五相混合式,环行分配和功率放大为自制的集成式五相混合式驱动电源;电机的加减速采用平滑的正弦曲线,满足电机的起动频率和运行频率,减少了系统的冲击。     

组合式步进电机驱动器设计

介绍了两相混合式步进电机集成驱动芯片THB6064H的工作特点与引脚功能,配合简单外围电路,以CPLD为资源管理芯片设计了一款组合式步进电机驱动器,分析了工作原理与原点记忆功能,并通过上机实验验证驱动效果。     

智能化功率集成电路的工艺设计及典型产品的开发研究

智能化功率集成电路是一种单片或二相混合式步进电机驱动模块逻辑控制电路及功率驱动电路二合一的新型步进电机功率驱动器件，它可直接驱动≤450mA的两相步进电机运行。逻辑控制部分是由CMOS集成电路工艺实现，静态功耗很低。功率驱动部分是纵向双极型达林顿管，采用H桥形式驱动，最大驱动电流为470mA，工作电压为9V～18V。电路外引线为10脚单列直插塑料封装，并可带散热片。该项成果研制的芯片分别经哈尔滨工业大学工程学院在钻削刀具磨损与破损的监控系统上和北京京精电子技术有限公司配常州电机总厂生产的42BYG001两相混合式步进电…     

生物样品分选仪中步进电机的细分驱动装置设计

本文介绍了一种计算机控制的生物样品分选仪的运动控制系统,其控制对象为3台两相混合式步进电机。本文描述了运动控制系统中基于FPGA的步进电机细分驱动装置的设计。该装置采用恒流斩波驱动电路,可以显著改善步进电机的综合使用性能,使仪器的分选操作运动精确、灵活和易于控制。     

文摘

来稿登记3614 三相混合式步进电动机特性研究/孙力程树康陆永平//哈尔滨工业大学近年来,混合式步进电动机在增量运动控制和驱动中已较为通用。三相混合式步进电动机由于其相数少,较之四、五相混合式步进电机驱动器构成简单,受到人们的关注。本文以最新研制的110BYG304型三相混合式步进电动机为例,并结合具体驱动方式,对这种电动机进行定性研究。通过分析表明,三相混合式步进电动机的磁路结构比较合理,具有转矩波动小、控     

直线步进电机控制系统的设计

采用美国TI公司的数字信号处理器TMS320LF2407A和SGS公司的步进电机驱动芯片PBL3717A,构成了两相混合式直线步进电机的控制系统.运行结果表明所设计的控制系统具有细分精度高、运行平稳且噪声小、功耗低、可靠性好及性价比高等优点.     

电动工具步进电机细分驱动技术的研究

论述了两相绕组通入两相对称离散正弦波进行细分驱动可以实现等步距角、等力矩均匀细分驱动的原理,并利用PICl8F实现两相混合式步进电机细分驱动的设计,完成细分控制等先进的控制算法,最后对所设计的两相混合式步进电动机驱动器进行了简单的性能测试,测试结果表明设计结果达到要求.     

二相混合式步进电机恒力矩细分驱动系统设计

本文分析了混合式步进电机的工作原理,并且针对二相混合式步进电机。提出了一种基于AT89C51单片机控制的恒转矩SPWM微步细分驱动系统。详细阐述了各部分工作原理和功能实现方法。结果表明方案可行,实现细分精度高、运行平稳可靠。     

基于单片机的电流矢量恒幅均匀旋转步进电机细分驱动方法研究

步进电机作为机电一体化产品的主要执行元件,其精度决定了工业生产的精度,在分析了细分驱动原理后,本文提出了基于电流矢量恒幅均匀旋转的步进电机细分驱动方法,并将其应用于二相混合式步进电机,以单片机为核心设计了控制电路原理图,验证了该方法的可行性,为深入研究提供了参考.     

基于MC68HC908的步进电机驱动器设计

文章以Motorola微控制器MC68HC908GP32为核心,在分析混合式步进电机斩波恒流细分驱动原理的基础上,结合步进电机驱动芯片L297/298,设计出步进电机的斩波恒流细分驱动器.此细分驱动器较好降低了步进电机运行中发热现象,提高了定位准确度.     

一种利用51单片机控制的步进电机设计

应用单片机、步进电机驱动芯片、字符型LCD和键盘阵列,构建了集步进电机控制器和驱动器为一体的步进电机控制系统.采用AT89S51单片机实现对两相步进电机的转速控制.由单片机产生的脉冲信号经过脉冲分配器后分解出对应的四相脉冲,通过分解出的四相脉冲经驱动电路功率放大后驱动步进电机的转动.该装置可以有效的减少系统开发领域的周...     

基于C8051F120单片机的混合式步进电机驱动系统设计

高精度、低振动的步进电机控制是经纬仪精确自动调平的关键.针对一般混合式步进电机控制分立器件多、电路复杂,本文提出了使用单片机C8051F120为核心的步进电机控制方案.利用C8051F120单片机的高集成度和高运行速度,根据经纬仪自动调平系统要求,阐述基于C8051F120单片机的斩波恒流细分驱动技术,重点讨论了硬件电路实现方法,给出硬件功能框图及软件设计思想,设计的电机驱动电路能够简化硬件结构,提高调平精度和电机运行稳定性.     

五相混合式步进电动机的轻重步现象

本文针对五相混合式步进电动机绕组的三种联接方式,结合五相混合式步进电动机的各种驱动方式,对各种情况下的轻重步现象进行了介绍,并给出了新五边形接法,下桥臂斩波的恒频斩波恒总流驱动系统单步响应特性的仿真结果。     

智能爬楼轮椅的结构设计与仿真分析

针对我国目前生产的轮椅爬越能力不强的难题,研究并设计一种适用于行动能力有缺陷的老年人和残疾人等人群的新型智能爬楼轮椅。首先,对智能爬楼轮椅的运动过程进行分析,并确定了设计方案包括动力驱动机构、行驶机构、行驶机构伸展装置、座椅调平机构等。其次,阐述了整体机构及工作原理,并用SolidWorks软件对智能爬楼轮椅进行三维建模。再次,对动力驱动机构和行驶机构等关键部分进行了理论测算,并通过Simulation、Motion模块进行静力学应力、位移特性和运动特性的仿真分析。最后,对智能爬楼轮椅的控制系统进行设计和简单分析。本智能爬楼轮椅具有爬楼能力强、自动调平等特点,可以克服现实生活中爬楼难的问题,可在医疗器械、助老领域推广应用。     

基于TC1002的两相混合式步进电机细分驱动器设计

以一款两相步进电机控制芯片TC1002,实现了一种结构简单的高性能、多细分、微型化两相混合式步进电动机驱动器。该系统采用恒流斩波控制方式,可调的电流衰减模式可以进一步改善步进电机绕组的电流波形。驱动器最高细分数为256,提供正反向控制、使能控制、自动半流锁定功能以及过流、过热等电动机驱动器的保护功能。这种控制器成本低、容易实现、性能稳定,是步进电机控制器的一种较好选择。     

基于国产FPGA的天线指向机构伺服控制器的设计

以天线指向机构为研究对象,采用两相混合式步进电机作为其驱动机构,设计基于国产FPGA的伺服控制器.以细分SPWM技术为基础,设计基于插值的PID控制算法进行位置闭环控制来提高步进电机的指向精度和保证步进电机的平滑指向,在Simulink中对此算法进行仿真分析.进行热循环试验和EMC试验来验证国产FPGA在空间环境中的可靠性.试验表明,该伺服控制器的指向精度达到0.1°,满足空间环境可靠性的要求.     

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.