基于AT89C51单片机控制的步进电机

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响。这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。本设计采用AT89C51对步进电机进行控制,通过IO口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号,信号经过A3967SLB驱动步进电机;同时,用4X4的键盘来对电机的状态进行控制,并用数码管显示电机的转速,并且采用74LS164作为4位单个数码管的显示驱动,从单片机输入信号。从而实现对步进电机的控制。     

基于DSP的烟仓驱动步进电机运动控制

卷烟吸阻测量仪自动分捡装置中驱动烟仓用的步进电机可以用脉冲信号直接进行开环定位控制,具有一定的精度,而且控制线路简单,使用方便、可靠.对步进电机的加速过程作了理论分析,并用阶梯拟合了步进电机加速指数曲线,这种方法适于利用DSP实现步进电机运动控制,具有较高的实用价值.     

两相混合步进电机开环高速控制策略研究

步进电机采用开环细分控制方案,不但能在中低速时能够保证电机的转速与位置精度,同时也降低了伺服控制成本。但是目前的开环控制方案,在电机高速运行时存在转矩小、电机震动大等问题,这限制了步进电机的推广与发展。因此,本文提出了一种新的开环控制策略,首次将传统弱磁控制方案应用于开环控制中,并结合速度脉动反馈控制方案,以提高电机在高速时的转动性能。通过实验,将当前主流的开环控制方案与本文提出的控制策略进行对比分析,验证了此方法能够有效地提高开环高速控制时电机运行的稳定性与转矩。     

基于虚拟仪器技术的多轴步进电机控制系统

介绍了一种基于虚拟仪器的多轴步进电机控制系统。该系统通过基于PC的运动控制卡产生脉冲和方向信号,用LABVIEW 7图形化编程软件编辑操作界面程序,调用控制卡中的运动函数库,可以动态改变脉冲频率和方向信号,控制电机的转速和转向,从而实现了在开环控制状态下同时对不同轴步进电机的控制。既提高了实时性和快速性,又方便实用。     

基于反熔丝FPGA的纯开环星载步进电机驱动器设计

为了提高运动机构的稳定度,步进电机驱动控制通常采用电流细分的方法,从而将一个步距角分解成若干小步。实现步进电机电流细分驱动通常的方法是将电流闭环引入到驱动控制电路中,由此增加电流采样、比较等软硬件功能模块的同时也增加了单机的复杂度,削弱了步进电机本质上开环驱动的优势。为了提高宇航型号步进电机驱动控制器单机的可靠度,提出了一种基于反熔丝FPGA的纯开环驱动方案,通过预置占空比的方式,在不引入电流闭环的前提下实现步进电机电流细分。通过样机调试,验证了设计的有效性,为后续工程研制提供参考。     

步进电机速度曲线的设计与FPGA实现

为了优化步进电机的开环控制性能,研究了几种常见的步进电机速度曲线.根据步进电机运行原理及运动学方程,推导出采用梯形速度曲线时加速阶段、匀速阶段和减速阶段每步的步进周期关系式.设计了一种基于梯形速度控制的高性能步进电机IP核,包括Avalon总线接口、位置检测、速度剖面生成、脉冲信号产生等算法模块,并规划了各运算模块的时序调度.利用Altera公司的DEO开发板进行了实验验证,实验结果符合预期的设计要求.     

基于单片机的步进电机开环控制系统

通过ATMEL89C51单片机对步进电机进行控制,主要介绍了步进电机控制器、驱动电路和LED显示电路的设计,实现了步进电机的开环控制。在步进电机控制器的设计中,重点阐述了脉冲产生电路以及对速度的控制。该系统具有成本低、控制方便的特点。     

切比雪夫插值用于等幅电流矢量微步距控制

基于步进电机微步距高精度定位控制,提出采用切比雪夫插值法,对步进电机的等幅电流分矢量幅值进行计算控制的方案。克服了步进电机微步距开环控制分辨率不高和定位精度不准确的问题。该方法在原理上,从汇编控制角度出发,解决了步进电机等幅电流矢量的微步距控制,实验表明该方法具有较好的实际效果,实现了步进电机的高分辨率、高精度定位,并具有良好的动态运转特性。该控制方案方便于计算机实现。     

基于反电动势法的步进电机堵转检测应用研究

步进电机具有结构简单、控制方便等优点,被广泛应用在负载不大、速度要求不高的开环控制系统中.文章基于TRINAMIC公司PD-1140驱动模块开发的测试盒,并结合反电动势堵转检测算法StallGuard2,进行堵转测试实验,确定测试参数和测试方法,为开环控制步进电机提供了实用的无传感器堵转测试诊断方法.     

以微机控制的步进电机开环系统(二)

本文为“以微机控制的步进电机开环系统(一)”(见1988年《微电机》第2期)的续篇,介绍启/停速率、转动惯量、失步力矩等的试验和计算,文中还提供了一个开环控制实例。     

步进电机微步驱动系统

步进电机区别于其他电机的最大优点是其转动的角度与输入脉冲数成正比,其转速由脉冲信号频率决定,而且不会有积累误差。由于这些特点,步进电机在开回路控制中得到了广泛的应用。本文基于步进电机系统,设计了一种新型的高精度的步进电机微步驱动系统。通过发送简单的控制命令,就可以控制电机实现高精度的运动。     

基于单片机的步进电机开环控制系统

通过ATMEL89C51单片机对步进电机进行控制，主要介绍了步进电机控制器、驱动电路和LED显示电路的设计，实现了步进电机的开环控制。在步进电机控制器的设计中，重点阐述了脉冲产生电路以及对速度的控制。该系统具有成本低、控制方便的特点。     

微电脑步进电机控制器的技术进展

步进电机精度高、惯性小,可以实现高精度快速开环、闭环控制。随着工业生产水平的提高和自动化技术的发展,在不同领域中获得了广泛的应用。同时对步进电机的运行控制也提出了新的要求。如果把硬件组合控制逻辑构成的步进电机控制器,称为第一代步进电机控制器,以微电脑为核心的步进电机控制器,则为第二代。它所取得的技术进展为:通过可编程的脉冲序列分配器,可对各种类型的步进电机进行控制,实现硬件组合逻辑难以达到的各种复杂运行规律的控制;探索步进电机最佳的升、降频规律,以提高劳动生产率;闭环控制的软件程序调节可提高控制精度;多台步进电机的综合、统一控制可降低成本、提高控制质量;具有一定智能特色的步进电机自检查与自诊断等六个方面。     

一种数控钻孔机的设计与实现

用台达PLC对步进电机进行开环控制实现钻孔机的分度定位和进给定位,并用人机界面设置工艺参数.阐述了钻孔机的机械原理和组织及其控制系统的硬件和软件.步进控制指令方便地解决了自动顺序控制程序,常加减功能的脉冲输出指令有效地解决步进电机开环控制.     

步进电机控制系统建模及加减速曲线优化

为了优化步进电机开环控制系统,对其加减速曲线的控制性能进行了研究。以步进电机运行原理为基础,建立了两相混合式步进电机开环控制系统仿真模型,设计了一种与电机矩频特性更为符合且可以用于实时在线计算的抛物线型加减速曲线算法,并与典型的匀加减速曲线算法、指数型加减速曲线算法进行了仿真比较分析,最后进行了实验验证。仿真和实验结果均表明,在相同的控制周期内,抛物线型加减速曲线的最大无失步转动角度有了显著提高,同时其中间过程的位置跟踪误差和平衡位置处的残余振荡误差也较小。抛物线型加减速曲线具有更快速的动态响应能力,已在某相控阵列天线的单元相位控制中得到了应用。     

如何提高步进电机开环运行时的定位精度

如何提高步进电机开环运行时的定位精度孔令山熊坚目前在定位控制系统中，步进电机占有重要的地位，开环控制因线路简单，成本低廉仍在广泛使用，但由于负载等因素的影响，采用细分驱动技术提高定位精度有很大的局限性。实际上，即使在负载为零或恒定的特殊情况下，当细分...     

基于主动式阻尼的混合式步进电机转速振荡抑制控制

混合式步进电机因其特殊的机械结构导致自身阻尼极小,在实际运行过程中会发生振荡过大,甚至失步的问题。为提高混合式步进电机的控制品质,提出一种基于主动式阻尼的步进电机转速振荡抑制方法。首先,将电机模型转化至同步旋转dq坐标系,将电流i_d控制恒为额定电流,利用位置误差和速度误差调节电流i_q生成瞬时转矩,抑制电机运行时存在的振荡现象。其次,为实现电机闭环反馈控制,提出一种将同步频率提取滤波器(SFF)与三阶锁相环(PLL³rd)相结合的无传感器控制方法。SFF可以滤除反电动势信号中的高次谐波,PLL³rd能消除转速变化过程中的稳态误差。实验证明,该方法有效抑制了步进电机运行过程中的振荡现象,提升了电机的运行品质。     

超声波电机步进特性及精密定位控制方法研究

对日本Shinsei公司的环形行波超声波电机USR60的调速特性和步进特性进行了实验研究,探讨了控制方法和负载变化对电机步进控制的影响并揭示了其中规律,提出了步进控制的改进方法。该方法在电机特性实验研究基础上,通过最小二乘法拟合出的经验公式对电机步距角的偏差进行修正,实现了环形行波超声波电机带负载时的等步距运行。提出的步进控制方法可实现环形行波超声波电机无位置传感器开环精密定位控制,控制精度达0.005°。     

《步进电机控制技术入门》简介

本书根据国外步进电机控制技术的最新资料和作者长期使用步进电机的实践编写而成,系统介绍步进电机的工作原理、常见的驱动电路、开环控制技术,闭环控制技术,以微机控制的步进电机系统、步进电机的应用和基本参数的测试等。本书适合使用与维修步进电机系统的高级技工、工程技术人员阅读,也可供大中专师生参考.需预订者,请与上海同济大学出版社发行科联系。     

电机专用集成电路的应用 六：直流电机位置控制专用电路

与步进电机不一样,直流电机用于定位系统时,必须采用位置闭环,也就是说,必须组成一个位置定位控制系统,直流电机仅仅作为一个被控的执行元件。系统一般由电机电流控制环、电机速度控制环、电机位置控制环等组成。其中电机电流控制环用于调节电机的输入电流来控制电机的运转速度,对于不是很微小的电机而言,目前均采用脉宽调制(PWM)方式。电机速度控制环实际上是一个速度调节器,它将速度指令信号与实际速度信号比较后得到的误差信号经处理(通常是P调节)生成电流指令来控制电机电流。电机位置控制环主要用于检测电机实际转动位置后产生电机升降速度信号,用来使电机快速、精确地定位。无疑,位置控制环采用何种控制模式是最重要的。现代高效的、精确的位置控制模