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1、江汉石油学院学报年月第卷第璐矍基于脉冲分配器的步进电机控制系统设计李碧鹅,翁惠辉江汉石油学院电子与信息工程系,湖北荆州摘要〕提出了墓于脉冲分配器的步进电机控制系统设计方案,其中硬件电路设计主要是脉冲分口,配器与单片机的接电路及功率驱动电路设计控制软件设计主要是控制步进电机转速的程序流程设计。步进电机驱动的平流泵控制系统设计实例表明,这种方案是行之有效的。〔关健词〕步进电机脉冲分配器单片机功率驱动电路平流泵控制中一一一圈分类号〕文献标识码文章编号〕,‘一‘。〕根据不同需要步进电机控制系统的设计多样笔者拟采用脉冲分配器对步进电机
2、,。控制系统进行设计目的是提高步进电机的应用性能硬件电路设计硬件部分包括单片机、脉冲分配器、功率驱动电路、步进电机和负载。脉冲分配器与单片机的接口电路步进电机必须与相应的脉冲分配器、功率驱动电路配套运用。脉冲分配器的主要作用是把单片机输,、,出的控制脉冲信号经过逻辑组合转换成为各相绕组通断电的时序逻辑信号使步进电机按确定的方。,式工作脉冲分配器是日本三洋电机公司生产的集成电路采用,、、、,封装其集成内部电路由时钟选通激励方式控制激励方式判断可逆环行计数器等主要部分组成所有输人端都设有施密特电路,提高了抗干扰能力。田脉冲分配器
3、适用于控制三相或四相步,。,即进电机根据需要可选择不同激励方式脉冲分配器也可确定步进电机的绕组通电方式决定步进电机绕组是一相一相导通还是交替地出现一相两相导通。据此,设计了脉冲分配器。与单片机的接口电路图··‘··了·】一圈脉冲分配器与,伪,单片机的接口电路功率驱动电路,,,。脉冲分配器输出电流很小要驱动步进电机满足驱动要求须外接功率驱动电路步进电机驱动一一收稿日期一,,,,。〔作者简介李碧鹅男,年大学毕业在读硕士生现主要从事电子测控单片机研究工作©1994-2010ChinaAcademicJournalElectroni
4、cPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第卷第期李碧鹏等基于脉冲分配器的步进电机控制系统设计,。、方式按相绕组流过的电流是单向还是双向的分别称为单极性和双极性驱动通常三相四相步进电机,。采用单极性驱动而两相步进电机采用双极性驱动该设计方案采用复合达林顿管及串联电阻构成三相步进电机的功率驱动电路闹见图。控制软件设计步,进电机是否转动由控制绕组中步进脉冲有无来决定。开始每步转过的步进角和方向由控制绕组中的通电方式来决定,而脉冲单片机产生控制输出脉冲分配器则对电‘
5、关卜断入找保护,,脉冲控制信号进行脉冲分配产生规律变化的时序控制脉冲即三相步进电机控制绕组单相一两相一单相交替导通。对于靴,,选定的步进电机不管它是几相几拍其转速仅仅取决于单,。,片机输出的控制脉冲频率和其他因素无关因此基于步升,,可进电机和脉冲频率成正比这一思路以采用单片,清机内部定时计数器利用软件延时可以很容易改变单片机的,。输出脉冲频率从而实现对步进电机的转速控制出布戈,,开断假设延时循环次数低位放在单片机内部的,中高位放在中单片机输出脉冲,卜‘断返回控制,以提子程序可以放在定时计数中断服务程序中。,高利用效率基于此设
6、计了控制步进电机转速的程序图步进电机转速控制程序流程流程图。在平流泵控制系统设计中的应用,、、、、、。平流泵作为分析仪器的动力源广泛用于石油化工食品制药煤炭环保等工业领域目前,。,国内尚无相应成熟产品主要依靠进口研究开发具有恒压控制方式的高压高精度的精密平流泵使之,,、成为理想的国外同类设备的替代品以满足国内市场不同场合的需求具有良好经济效益现实意义和。、、广阔的前景平流泵设计方案包含以下几个主要功能设计电源电路基于单片机控制器硬件电路步进电机控制电路、机械传动结构、泵体结构以及基于单片微机测控软件等。采用三相六拍步进电机驱
7、动平流泵体和控制平流泵出口压力的设计方案单片机口为步,进电机提供控制脉冲信号而脉冲分配器则把单片机产生的控制脉冲信号变为三相六拍的时序脉冲信,。号经过功率放大后控制三相步进电机转动恒压方式下步进电机的转速与平流泵出口压力呈线性函数,。关系通过带控制算法的闭环控制回路可以实现对出口压力的精确控制只要改变单片机输出控制,,。脉冲的频率就可以成功实现对步进电机转速的控制从而使压力控制精度士肠满足设计要求,,。实验分析结果表明研制开发的平流泵性能可靠技术指标达到国外同类产品水平〔参考文献〕,翁惠辉,刘刚基,,〔〕毛玉蓉于单片机步进电
8、机控制系统〔〕电子测量技术·【〕,,宋玉荣刘贤兴基于的直线步进电机的控制系统设计「〕微电机·,游春豹基,,一〔〕武卫华于技术的步进电机控制系统设计〔自动化仪表·,邢晓,,,〔」李为民正基于的步进电机控制系统设计〔〕徽特电机·,机械,〔〕谭建成电机控制专用集成电路〔〕北京工业出版社〔编辑〕舍
