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《基于AT89S52的步进电机两轴联动速度控制_曾孟雄》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2008年7月机床与液压Jul.2008第36卷第7期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVol.36No.7基于AT89S52的步进电机两轴联动速度控制曾孟雄,叶顺流,方春娇(三峡大学机械与材料学院,湖北宜昌443002)摘要:在分析步进电机的速度特性并建立数学模型基础上,设计了一种基于AT89S52单片机的二维运动速度控制系统,给出了包括最小系统、串行通讯电路、隔离和驱动电路的该系统硬件电路设计和两轴联动速度控制的软件程序流程。结果表明,该步进电机控制系统能实现精确走步和两轴协调运行,达到了良好的控制效果。关键词:步进电机;AT89
2、S52;速度控制;两轴联动中图分类号:TM383.6文献标识码:A文章编号:1001-3881(2008)7-391-3Two-axesLinkageMotionControlofStepMotorBasedonAT89S52ZENGMengxiong,YEShunliu,FANGChunjiao(CollegeofMechanical＆MaterialEngineering,ChinaThreeGorgesUniv.,YichangHubei443002,China)Abstract:Thevelocitycharacteristicofst
3、epmotorwasanalyzedandthemathematicalmodelwasestablished.BasedonAT89S52singlechipmicrocomputer,atwo-dimensionalmotionspeedcontrolsystemwasdesigned.Thedesignofhardwarecircuitaboutthesystemwasintroducedincludingminimumsystem,serialcommunicationcircuit,isolatingcircuitanddriving
4、circuit.Thecorrespondingsoftwareprocedureflowofthesystemwasgiven.Theresultindicatesthatthestepmotorcontrolsystemeffectiswellinrealizingaccuratestepandtwo-axescoordinatedoperation.Keywords:Stepmotor;AT89S52;Motioncontrol;Two-axeslinkage0引言拖动负载高速移动并精确定位时包括“启动—加速步进电机是将电脉冲信号转换成角
5、位移的电磁机—高匀速—减速—停止”五个阶段,速度特性为梯[2]械装置。在一些要求低成本的运动控制系统中,步进形(若移动距离很短则为三角形速度特性)。步进电机常用作执行元件以开环控制方式对速度进行控电机的加速和减速是通过单片机不断地修改定时器初制。步进电机的脉冲序列信号与单片机控制的数字信值来实现。在加速阶段,从启动瞬时t1=0开始,每号相结合使步进电机驱动脉冲的产生方式由硬件向软产生一个脉冲,定时器初值D1减小某一定值,则相件转移,当电机需要变换转速及其它特性时,只需对应的脉冲周期Tn减小,即脉冲频率fn增加;在减速相应程序改变而不必更换硬件电
6、路,节省时间和成本[1]阶段,相应的Tn增大,fn减小。速度特性设计的关且控制精度得以提高。键是确定脉冲定时,脉冲时间间隔即脉冲周期和脉冲两轴联动步进电机的速度控制在数控加工领域的频率。假设从启动瞬时开始计算脉冲数及计时起点,二维运动系统中十分重要。利用单片机与步进电机相加速阶段脉冲数n,定时器初值减量Δ。则加速阶段结合设计相应的速度控制系统可以有效地解决步进电的第一个脉冲周期T1=D1/f0,脉冲定时t1=0;第2机运行中两轴联动问题。本文作者分析了步进电机的加减速特性并建立数学模型,介绍了一种基于个脉冲周期T2=(D1-Δ)/f0=T1-Δ
7、/f0=T1-δ,δ即AT89S52单片机的步进电机速度控制系统并给出了系加速阶段相邻两脉冲周期的减量,脉冲定时t2=T1。统硬件电路设计和两轴联动的相应软件设计。则第n个脉冲的周期为:1步进电机的速度特性与模型Tn=T1-(n-1)δ(1)步进电机的转速取决于脉冲频率fn、转子齿数Z脉冲定时为:和拍数。其角速度与脉冲频率成正比,而且在时间上(n-1)(n-2)tn=T1+T2+…+Tn-1=(n-1)T1-δ与脉冲同步。因而在转子齿数和运行拍数一定的情况2下,只要控制脉冲频率即可获得所需转速。为使步进(2)电机在运行中不出现失步现象,其最高运
8、行频率应小式(1)、(2)分别显示了脉冲数n与脉冲频率于(或等于)步进响应频率fs。从而使步进电机可以fn和时间tn的关系。联立求解并简化fn与tn的
