基于STM32多步进电机驱动控制系统设计.pdf

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1、ZO10私，卜I，矾’-第4期InstrumentTechniqueandSensorNo．4基于STM32多步进电机驱动控制系统设计廖平，韩伟伟(中南大学高性能复杂制造国家重点实验室，湖南长沙410083)摘要：在不同的控制场合下，需要不同的控制电路控制步进电机驱动器，而不同的控制电路对步进电机的工作性能有很大的影响，为此设计一款集微控制器和驱动芯片于一体的多轴多细分步进电机驱动控制器来实现驱动和控制的完美结合。驱动控制器以STM32F103ZET6为主控制器，LV8727为驱动芯片，采用USB进行主控制器与上位机的

2、数据通信，根据不同的运动方式，以不同频率的PWM控制驱动芯片实现步进电机的多细分恒流驱动控制。基于步进电机的驱动控制原理对整个系统进行建模、理论分析及仿真，并通过实验进一步验证了系统在不同场合下精确稳定的控制性能。关键词：混合式步进电机；STM32FlO3ZET6；LV8727；USB中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1002—1841(2016)04—0071—03DesignofDriveControlSystemofMultipleStepperMotorsBasedonSTM32LIAOPing，H

3、ANWei—wei(StateKeyLaboratoryofHighPerformanceComplexManufacturing，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China)Abstract：Indifferentcontroloccasions，steppermotordrive’scontrolneedsdifferentcontrolcircuits，whichhavegreateffectontheworkperformanceofsteppingmotor，sod

4、esigningakindofmuhiplespindlesubdivisionsteppermotordrivecontroller，whichintegratesmicrocontrolleranddrivechip，wasneededtoachievetheperfectcombinationofdriveandcontro1．Thedrivecontroller，whichusedSTM32F103ZET6asmaincontrollerandLV8727asdrivechip，haddatacommunica

5、tionbetweenthemaincontrollerandtheuppermachineusingUSBandcontrolleddrivechiptorealizestepmotorsubdivisionconstantcurrentdrivecon·trolwithdiferent~equencyPWM．Modeling，theoreticalanalysisandsimulationofthewholesystemwereestablishedbasedonthedrivercontrolprincipleo

6、fsteppermotorandaccurateandstablecontrolperformanceindifferentoccasionsofthesystemwerefur-therprovedthroughtheexperiment．Keywords：hybridsteppingmotor；STM32F103ZET6；LV8727；USB0引言器性能的优劣直接影响到步进电机的工作性能，设计一款高效步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的常用稳定的驱动控制系统是控制步进电机的关键。执行机构，最突出特点是，步进

7、电机的转速取决于脉冲信号的1．1混合式步进电机驱动方式频率，位移取决于脉冲信号的脉冲个数，转速和位移与负载无步进电机的调频调压驱动、高低压驱动等方式是以绕组电关。步进电机的控制则是由驱动器来实现的，步进电机与驱动压为控制对象的，为更好地达到控制目的，选择以绕组电流为器是一个不可分割的整体，系统中步进电机高性能的工作是通控制对象的斩波恒流驱动。基本思想是：无论电机是在锁定状过驱动器驱动控制实现的，同时驱动器的优劣也体现在电机的态还是在低频段或高频段运行，均使导通相绕组的电流保持额运转性能上，因此步进电机控制系统的性能与驱

8、动控制器有很定值。通过斩波方式使电机绕组电流在低速到高速运行范围密切的关系⋯。步进电机驱动控制器电路包括控制电路和驱内保持电流恒定，且不随电机的转速而变化，从而保证在很大动电路，控制电路采用单片机，驱动电路采用专用集成芯片外的频率范围内电机都能输出恒定的转矩，显著提高高频响应。加保护电路，将控制电路和驱动电路集成在一起，对驱动控制