用fpga实现的步进电机控制系统new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com动、停止．E反转之快速频繁的定的工作方式。所刘应的步距角为位动作；开回路控制．最适合于短3．75度。埘应的脉冲分配表如表1距离、高频度、高精度之定位控制所列。刀l抖234567的场合下使用；高信赖性，即故障及误动作少，检查及保养HI『较简单容易。今日步进电机已广泛的运用在O1●lOOOO需要高定位精度、高分解能、高响应性等灵活控制性高的机械系统中OOO11lOOOOOOO1ll工作原理步进电机足一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉

2、冲信号．它就驱动表1四相单8拍脉冲分配表步进电机按设定的方向转动一个同定的角度(称为“步距角”)．它的步进电机有一个技术参数：用FPGA器件设计的步旋转足以定的角度一步．一步运行载启动频率．即步进电机在空载情进电机控制系统．使用四个的。可以通过控制脉冲个数来控制况F能够止常启动的脉冲率，如机械式按键对步进电机进行角位移量。从而达到7伴确定位的目r粜脉冲顿率高于陔值．电机不能转速、方向等的控制；系统的：同时以通过控制脉冲频率来常启动．Il『能发生丢步或堵转能满足低速启动、低速停止控制电机转动的速度和加速

3、度，从有m载的情况下．启动频率应更的要求："-3电机处于运转状而达到调速的目的：与此同时还可低。如果要使电机达到高速转动，态时可动态调节其转速和方以控制脉冲“相位”米改变定子绕脉冲频率应陔有加速过程，即启动向：通过按键的控制．电机组的通电顺序．从而达到控制电机频率较低。然后按一定加速度升到转速在一定范围内可阶梯式正反转的目的所希望的高频。闪此步进电机低速增加或减小：系统可移植性小系统中选用的步进电机是四启动运转．若岛千一定速度就-尢法能优越、可靠性强。相的，可丁f1于单4~Pt或单8拍方启动．j伴有咖

4、叫声■6面＼卫．维普资讯http://www.cqvip.com别控制加速、减速；SW[D．．A】为输过锁存SW7端的上fl-f~l-米记录按键系统实现出的控制信弓。的按下。本系统设计不I刮于微机控制系环形脉冲发生器模块转速控制模块统巾用软件方式产生控制步进电机环形脉冲发牛器模从实质上足正如前文所述。步进电机的启的脉冲序列信号。是硬件设汁一状态机，以达到存输端有动速率拿少应小于或等于空载启动FPGA构造步进电机的环形脉冲发序给⋯四相单8拍脉冲的目的。状速率．⋯般情况下这个启动速率达生器以控制步进电机。

5、囚此环形脉态机足一种用来进行对象行为建模不到步进电机常r作时的运转速冲发生器的没计成了系统设计的重的工具，其作用主戛是捕述对象在率，因此必须有一个阶梯式加速过点。它的生命周期内所经的状态序稃，以达到步进电机的高速运转状系统设计可分为网大模块：环列，以及如何响应来自外界的各种怂此外，步进电机应以低速停形脉冲发生器模块、旋转方向控制事件。环形脉冲发生器模块的状态I卜，因此当电机处于高速运转状态模块、转速控制模块及运转／停止转换阔如同2所示时。有一个阶梯式减速过程，控制模块。面尚先给山系统的顶directi

6、on=0，步进电机顺时针电机的运转速率达刮低频时才停止层设汁，接管对各个模块的其体实旋转：direction=l，步进电机逆时转动。现加以讨论说明钊‘旋转。S0～S7即为四相8怕的转速控制模块完成使电机的转步进电机的顶层设计【卑]如图1脉冲：1000。1100，0100，O110。速以阶梯式增加或减小．．该模块通所示。其中clk为系统时钟：SW8、0010。O011．0001．1001．过按键SW6、SW5控制电机的转SW7、SW6、SW5均为机械式开关，旋转方向控制模块速。按卜’SW6时，电机加速，

7、加SW8用于控制步进电机的运转膊止。法模块完成当按下SW7键时，剑最大(5．21转／s)时按键无效：SW7控制旋转方向，SW6、SW5分步进电机的旋转方向发生改变．湎当按下SW5时，电机减速，减到最小(0．11转／s)时按键l无效：电机从最大(最小)转速到最小(最大)转速需经8个阶梯，即(没SM想电机从最小速加列最人速)0．11转／s一0．13转／s一0．14转／s一0．17转／s一0．2转／s一025转／s一0．33转／s一图1步进电机顶层囤0．47-~#／s-0．861~／s-5．21转／s．．具

8、体器模块状态转换囤．z2．_．维普资讯http://www.cqvip.com应用设讨淞+12VRM2lk×4‘。。’——RESPACKSSMA246．1DOQo162332SMB215FPGArD1Q1SMC一3l4jVVu224_D2Q2SW52l3OSMD4D3Q3131I5D4Q41￡．+．．5LV(][][j]申●-。。_。。68。——GDN56DCOQM56__l_90_l___●————_L一^nn1——LRMI4．7k×4：。RESPAC