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时间:2019-02-09
《秦皇岛市中考满分作文-毕业设计论文-开题报告》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、.毕业设计(论文)开题报告学生姓名:洪艳准考证号:024910202008专业:机电一体化设计(论文)题目:步进电动机的控制器设计指导教师:袁道香2012年4月1日...毕业设计(论文)开题报告1.结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2000字左右的文献综述:一.选题的目的及研究意义步进电机已成为出直流电机和交流电机以外的第三类电动机。传统电动机作为机电能量转换装置在人类的生活和生产进入电气化过程中起着关键的作用。可是在人类社会进入电气化时代的今天传统电动机已不能满足工业自动化和办公自动
2、化等各种运动控制系统的要求。发展了一系列新的具有控制功能的电动机系统其中较有自己特点且应用十分广泛的就是步进电机。步进电机的发展与计算机工业密切相关。自从步进电机在计算机外围设备上取代小型直流电动机以后使其设备的性能提高很快的促进了步进电机的发展。另一方面微型计算机和数字控制技术的发展又将作为数控系统执行部件的步进电机推广应用到其他领域如电加工机床、小功率机械加工机床、测量仪器、光学和医疗仪器以及包装机械等。本课题通过单片机对步进电机的转速进行精确控制满足了现代工业对步进电机的高要求。步进电动机运行要求:步进电
3、机的运行控制设计位置控制和加,减速控制。其中,位置控制是最主要的控制,本设计要求在位置上实现准确控制(要求转动步数由数字键直接输入)。功能要求:要求具有运行步设置,在线正,反转及启停控制。步进电机运行速度:运行速度在线可调。二.本课题主要研究内容步进电机最大的应用是在数控机床的制造中,因为步进电机不需要A/D转换,能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移,所以被认为是理想的数控机床的执行元件。目前,在数控生产等应用领域,有三分之二以上采用的是步进电机作为伺服控制系统的控制电机的。因此,如何改善步进电机的控制方法以提
4、高定位系统的定位精度,成为提高系统性能的关键所在。所以本项设计,通过80C5单片机及驱动电路控制单片机完成步进电机各种运行方式的控制。实现步进电机在三拍、六拍工作方式下的正反转控制、无级调速控制等功能,CPU运行速度大为加快,提高了系统响应速度,能达到提高系统定为精度,减少响应时间,减小整体体积的目的,使得步进电机在开环控制系统里就能实现精确地控制,对改进数控机床的加工精度有重大意义。整个系统采用模块化设计,...结构简单、可靠,通过人机交互接口可实现各功能设置,操作简单,易于掌握。对于提高工业精密定位技术,进
5、行产品革新、扩大生产和提高良品率和国际经济竞争力有着重要的现实意义。采用单片机来控制步进电机,实现了软件与硬件相结合的控制方法。用环形分配器代替软件控制,达到了对步进电机的最佳控制。系统中采用单片机接口线直接去控制步进电机各相驱动线路。由于单片机的强大功能,还可设计大量的外围电路,使用4*4键盘(行列式)作为一个外部中断源,设置了步进电机正转、反转、档次、停止等功能,采用中断和查询相结合的方法来调用中断服务程序,完成对步进电机的最佳控制,显示器及时显示正转、反转速度等状态。三.步进电动机的发展国内外研究步进电机
6、控制系统概况我国数控机械和普通机床的微机改造中大多数均采用开环步进电机控制系统,为了适应一些领域中高精度定位和运行平稳性的要求,我国改革开放初期研究步进电机细分驱动技术,细分驱动是指在每次脉冲切换时,不是将绕组的全部电流通入或切除,而是只改变相应绕组中电流的一部分,电动机的合成磁势也只旋转步距角的一部分。细分包括振荡器、环行分配器控制的细分驱动。另外还有基于单片机斩波恒流驱动、基于单片机的直流电压驱动三种常见驱动方式,除上述三种步进电机的驱动方案之外,目前报道的驱动方案还有根据汇编语言或C语言进行软件开发,通过
7、串行或并行通行的方式实现PC机与步进电机控制器之间的数据通信,最终实现由PC机直接控制步进电机的方法。国外对步进电机的研究一直很活跃。目前,国外对步进电机的控制和驱动的一个重要发展方向是大量采用专用芯片,结果是大大缩小驱动器的体积,明显提高了整机的性能。比较典型的芯片有两类:一类芯片的核心是用硬件和微程序来保证步进电机实现合理的加减速过程,同时完成计长走步、正反转等。对于开环使用的步进电机,实现合理的加减速过程便可使其达到较高的运行频率而不失步或过冲。例如日本的ppmc101b便是这种芯片。采用这类专用集成电路
8、可驱动3~5相电路,可选择励磁方式,转速精确,设定的转速范围宽、加减速的过渡时间及上升陡度可根据负载选定,此外还有单步运转和不同的停止方式。步进电机控制的发展趋势随着自动控制技术、计算机网络通信技术在众多领域中的进一步应用与发展以及数字化、智能化技术的日益发展,步进电机将会在更加深入广泛的领域中得以应用,并且其控制系统也将随之发展,尤其是智能化应用技术方向的发展将会成为步进电机下一阶段
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