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MCU与FPGA的恒转矩步进电机细分驱动控制系统

介绍了基于MCU与FPGA控制的步进电机细分驱动技术。步进电机的两相绕组电流按正弦和余弦规律变化,正弦/余弦表格嵌入FPGA中,实现了恒转矩细分驱动,提高了步进分辨率,细分数可达256,步进电机运行平稳,定位精确;利用MCU设定步进电机的转速、转向、细分数、通讯地址和波特率等,这些参数在LCD上显示,并由RS485串口通讯构成监控系统,特别适用于实时控制系统。     

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。     

论步进电机的细分控制

介绍了步进电机的细分控制设计的要求、特点及国内情况,分析了细分驱动的原理,对比了反应式步进电机、感应式步进电机的不同。最后对细分电路作了详细的论述。     

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。     

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。     

步进电机驱动源的软件细分控制法

步进电机驱动源的软件细分控制法杨晨光，周永安，沈俊楠目前我国使用的步进电机驱动源多种多样，但要使步进电机运行平稳，提高精度，使用细分法控制效果较好。国内驱动源细分方法主要采用硬件细分，随着细分数的增加，需增加大量的硬件电路，既增加了体积，又增加了电路...     

步进电机均匀细分控制的研究

在深入分析步进电机细分驱动原理的基础上,对步进电机的恒力矩均匀细分控制进行了探讨,并给出了均匀细分控制时电机相电流的计算公式。     

基于正弦波细分的步进电机驱动器研究

步进电机控制系统的优劣与驱动器的性能有很大关系.正弦波细分驱动由于具有诸多优点,成为步进电机驱动器驱动方式的发展趋势.介绍了基于C8051F SOC单片机的两相混合式步进电机正弦波细分驱动的控制原理和具体实现方法.实验结果表明,驱动器能较好地实现正弦波细分驱动,具有一定推广价值.     

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。     

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。     

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。     

一种实用型三相反应式步进电动机驱动器

针对三相反应式步进电动机设计了一种经济实用的驱动器。该驱动器采用高、低压电源自动切换供电技术和恒流斩波驱动方式，降低了步进电动机的低频振荡，提高了步进电动机的高频力矩。采用VMOS管驱动电机，使得驱动电源稳定可靠。     

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。     

两相步进电机单极性细分驱动方法

在深入分析传统步进电机单极性驱动方法和双极性驱动方法进行细分控制的基础上,提出一种针对两相六线步进电机的单极性细分平稳驱动方法.该方法采用在步进电机公共端与电源间串联P-MOSFET进行细分控制,在电机各相输出端与电源回线之间串联N-MOSFET进行通路选择的方式,消除了两相电机同轴绕制线圈之间的相互干扰,实现了两相六线步进电机的单极性细分平稳驱动.该方法不存在电源和地直通的风险,可在对可靠性要求较高的航天航空领域广泛应用.     

高频率响应的三相混合式步进电机细分驱动的研究

在分析三相混合式步进电机正弦波电流细分驱动的机理基础上,详细介绍了电流采样电路、电流控制型的PWM信号产生电路和单片机的选型,实现了能工作于高电压大电流、步进脉冲频率可达200kHz的正弦波电流细分驱动系统。     

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。     

步进电动机自适应细分驱动技术研究

为了避免步进电动机的低频震荡,同时提高最大运行速度,提出一种自适应细分驱动技术的实现方法。该方法采用软件细分、"虚拟变频"技术,实现了步进电动机多档位、带电自适应细分驱动。试验结果表明,电机运行平稳、细分转换平滑、调速范围宽,有效地改善了系统性能。     

基于带PWM模块单片机的步进电机细分驱动技术

本文以两相双极式步进电机为例,介绍了一种利用单片机自带的PWM模块实现步进电机细分驱动的方法.该方法充分利用单片机的PWM硬件资源,通过配置硬件PWM模块,产生占空比不同的方波,在电机线圈内产生近似正弦波的阶梯型电流.与常用的恒频脉宽调制方式相比,该方法不需要D/A转换器和锯齿波发生器,不仅有利于简化电路和节约成本,而且能提高细分精度和电机运行平稳性,适用于需要精密控制的仪器仪表.