步进电机自适应细分多轴运动控制系统设计

在分析步进电机数学模型和细分原理基础上,对自适应控制技术在步进电机中的应用进行了研究,设计了以PIC16F877单片机和L6219驱动芯片为核心的控制与驱动单元,采用自适应细分控制算法的多轴运动控制系统,解决步进电机在低频运行时转矩脉动、细分切换引起速度突变和宽广范围内速度平滑控制问题。给出了控制系统的主要硬件电路以及软件设计方案和相应的流程图,最后在实际控制步进电机运行的基础上给出了步进电机运行时的细分控制电流的波形和电机绕组电流的波形。实验表明电流波形合理,步进电机宽广运行平滑且噪音低,性能良好。     

基于空间电流矢量的步进电机SPWM细分数字驱动器研究

具有电流闭环的步进电机细分数字驱动控制是精细加工生产中采用的优先解决方案。通过对三相步进电机旋转磁场的空间电流矢量合成以及SPWM控制器电路原理的阐述,针对传统步进电机控制器细分控制存在的问题和原因,提出了基于空间电流矢量的SPWM细分数字驱动器的设计思想。经过实验测试,在新型细分数字驱动器的控制下,在电机相线圈两端得到了较好的正弦电流波形,进一步提高了空间旋转磁场的均匀度,使步进电机的控制精度有了较大的提高。     

混合式步进电机细分驱动系统建模及故障仿真

为提高步进电机细分驱动系统的故障诊断水平,在Simulink下建立了包含两相混合式步进电机本体、细分驱动、功率驱动及电流控制等模块在内的仿真模型。针对H型逆变桥臂四个功率开关管正常运行、短路及开路故障等状况进行了仿真,得到了相应的相电流波形。对各类故障进行了研究,分析了不同故障条件下电流波形的特征,分析结论为步进电机细分驱动系统的故障诊断提供了参考。     

反应式步进电机硬件细分驱动的电流波形研究

本文对由硬件实现反应式步进电机的细分驱动进行了分析研究,提出了细分电流的选择要求,通过对几种电流波形的分析及实验结果,证实了反应式步进电机细分驱动的电流要求。     

步进电机细分驱动控制系统的研究与实现

通过对步进电机细分驱动原理的分析,合理选择细分电流波形,采用单片机及步进驱动模块,实现了等步距角等转矩的最佳步进恒流斩波细分驱动控制系统的设计,解决了步进电机低频振荡高频扭矩小的问题。     

二相混合式步进电机SPWM细分驱动器的FPGA设计

设计了基于SWM的二相混合式步进电机细分驱动器,采用现场可编程逻辑门列阵(FPGA)来实现步进电机的细分控制。采用电流矢量恒幅均匀旋转细分法来实现步进电机恒转矩细分,并利用脉宽调制(PWM)技术来控制步进电机励磁电流。测试表明,该细分驱动器工作稳定,有效克服了二相混合式步进电机的低频振动和高频失步等缺点,提高了步进电机运行性能,有较好的实用价值。     

两相混合式步进电机细分控制波形研究及实现

为了提高细分精度,采用两相步进电机细分步距矢量角与细分电流之间的函数关系作为细分电流的控制波形,并推导出该函数的数值解法,实现了细分电流的精确控制和在线计算细分电流给定值,并成功应用到以L297＋L298作为驱动器件的系统中。使驱动线路简单,使用灵活。     

步进电动机系统细分波形修正技术

分析了影响步进电机驱动系统速度稳定性的因素，给出了修正步进电机细分波形的算法和实验方案，以两相四拍512细分步进电机为例推导出理论波形修正值。实验结果说明，其速度稳定性提高了一个数量级，并对其他类型的步进电机驱动系统有一定的指导意义。     

步进电机细分驱动控制系统的研究与实现

通过对步进电机细分驱动原理的分析，合理选择细分电流波形，采用单片机及步进驱动模块，实现了等步距角等转矩的最佳步进恒流斩波细分驱动控制系统的设计，解决了步进电机低频振荡高频扭矩小的问题。     

基于DSP的步进电机细分驱动系统设计

介绍了基于TMS320 F2806芯片控制的步进电动机的细分驱动系统,利用电流合成矢量的旋转法实现了高精度细分方案.开发了两相混合式步进电机的硬件电路,反馈部分采用了高精度的电流互感器对电流采样;实现了控制系统的电流闭环PI调节算法.最后,对系统进行了实验研究,表明该系统运行平稳,电流波形良好,噪声低,定位精度高.     

基于dsPIC30f6010A的步进电动机细分控制方法

分析了两相混合式步进电动机的细分驱动原理,采用微芯公司的dsPIC30f6010A作为主控芯片设计了控制器.在此基础上,着重介绍了细分控制策略,通过PWM方式控制各相绕组电流,使其按阶梯正弦规律上升或下降,实现了对两相混合式步进电动机的细分控制.     

全数字化步进电动机细分驱动器设计

基于STM32F103芯片,对两相混合式步进电动机进行电流矢量控制和高细分数驱动,并使驱动器实现加减速控制功能,增加位置闭环控制和通讯接口,实现了全数字化的任意细分数驱动。细分数恰当时,步进电动机相电流波形平滑,振动、噪声较小,系统具有较大的实际应用价值。     

UC3637在二相步进电动机驱动器中的应用

详细介绍了一种利用TI公司生产的UC3637芯片构成PWM控制电路,进而实现二相混合式步进电动机电流反馈型细分控制的方法。实践证明,用该方法构成的PWM控制电路结构简单,性能可靠,具有良好的系统运行效果。     

两相步进电机单极性细分驱动器的实现

为了解决遥感器上步进电机驱动机构的低速平稳性和可靠性问题,提出了一种两相步进电机的单极性细分驱动方法,并以FPGA为核心研制了基于恒转矩脉宽调制的单极性细分驱动器。该驱动器通过细分控制和通路选择结合的方式,使电机的四相绕组线圈得到相位互差90°的半波正弦驱动电流,既克服了传统单极性驱动电路产生的感应电势和感应电流干扰,又避免了双极性驱动电路电源直通的危险。详述了该驱动器的实现过程并进行验证,试验结果证明该步进电机细分驱动器可靠性高、运行平稳。     

空间应用的两相混合式步进电动机细分电路设计

针对空间应用的两相混合式步进电动机,设计了基于FPGA的电流细分电路,电路的设计采用了矢量恒幅均匀旋转细分法以及恒流斩波驱动技术,形成多个稳定的中间电流状态,以实现将一个步距角细分成若干步的功能。实验结果表明,该细分电路可以有效地提高步进电动机转动平稳性,尤其可以很好地改善步进电动机的低频振荡现象。     

基于单片机的进给驱动系统的设计

介绍了一种采用步进电机作为驱动元件的进给驱动装置。通过ATMEL89C52单片机对步进电机进行细分控制,给出了硬件、软件设计框图和一个典型的细分驱动应用电路。该电路已成功用于某步进电机伺服系统中。     

基于单片机的进给驱动系统的设计

介绍了一种采用步进电机作为驱动元件的进给驱动装置。通过ATMEL89C52单片机对步进电机进行细分控制,给出了硬件、软件设计框图和一个典型的细分驱动应用电路。该电路已成功用于某步进电机伺服系统中。     

基于同时采样模数转换器的步进电动机细分驱动实验研究

提出了利用同时采样模数转换器对步进电动机电流进行数字化处理的方法.介绍了MAXIM1310芯片的特点,分析了传统步进电动机细分控制电路的原理,就其组成的驱动电路讨论了电流波形修正方法,实现从程序算法角度去修正驱动电流使达到理想的波形,从而更加有效地抑制转矩波动,提高步进电动机的运行平稳性.     

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。