步进电机控制系统的设计

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1、学兔兔www.xuetutu.com机械工程与自动化No．2第2期(总第189期)MECHANICALENGINEERING＆AUTOMATIONApr．2015年O4月文章编号：1672—6413(2015)02—0161—02步进电机控制系统的设计米张文栋，路敦民(北京林业大学工学院，北京100083)摘要：研究通过“IPC+运动控制卡”的方式来对机械臂末端的步进电机进行控制。工控机作为上位机，通过Visualc++调用动态链接库；运动控制卡根据机械臂的运动情况发送方向和脉冲信号，实现对步进电机的开环控制，从而实现机械臂末端手爪的抓取与释放。关键词：运动控制卡；步进电机；VC

2、++；开环控制；设计中图分类号：TM3：TP273文献标识码：A0引言图1所示。常用的运动控制系统有单片机、PLC、专用控制系2步进电机控制系统的软件开发统和“Pc+运动控制卡”等，随着信息处理速度要求和为了使整个控制系统上位机软件协调一致，皆采运动控制精度的提高，“PC+运动控制卡”的控制方式用VC++6．0来进行开发。研华公司提供了动态链成为运动控制的发展趋势，相对于其他运动控制形式，接库和各种VC++开发的范例，可进行学习借鉴，大大其具有运行轨迹复杂准确、柔性强等优点。目前，大多降低了开发难度。数的主流运动控制系统都采用了这种方案口]。本文主要介绍采用“IPC+运动控制卡”

3、的方式来AU上KDIRA—A一步PCI-1243UApulsePLUSB+B+进对机械臂末端手爪步进电机进行控制。IPC(工业控610HEXT—GNDALCOM研华COMB一B一电制计算机)是专门针对工业生产而设计的PC机，当机机rGND+5驱械臂运行到指定位置和姿态时，IPC控制步进电机控动制卡发送脉冲和方向信号，步进电机开始工作，在不损电源揣DC+器DC-坏目标的前提下，对目标进行抓取或释放等动作。1步进电机控制系统的硬件构成图1控制系统硬件电路连接图控制系统的上位机采用研华610H工控机，其具首先是对步进电机控制卡进行设置，利用研华公有环境适应能力强、信息处理速度快等优点，

4、负责整个司提供的Subroutine．cpp文件，将其添加到新建的工控制系统的协调运动。下位机采用研华公司的PCI一程中，然后根据实际要求来修改里面的内容。以Set1243U四轴步进电机控制卡，PCI一1243U运动控制卡machineparameter为例，其默认的设置为：函数库由系统初始化函数、运动控制函数、数字量输入／／SetmachineparameterstMacConfig．wPOIogic=ADMPO输出函数及时间控制函数等4部分组成[23，通过自带——NORMAL；／／Normallogicofpulseoutput的DLL驱动程序，可以极为方便地用VC++等软件

5、来stMaeConfig．dfGearRatio=1：／／1l1进行开发。stMacConfig．dfPiteh=1：／／1mm步进电机采用和利时公司的森创两相混合式步进stMacConfig．dwPPR一8400：／／PulsesperroundstMacConfig．wPulseMode—ADM_CW—CCW}／／2pulsemode电机42BYG250BK～SASSML—O151。步进电机每接收stMacConfig．dwMaxSpeed一2000；／／2000RPM一个脉冲信号便旋转一定角度，该角度称为步距角，通我们根据脉冲+方向的驱动器控制模式，需要将过控制脉冲的个数来

6、实现对步进电机的精确控制。步其脉冲模式设置为ADM—PULSE—DIR，修改如下：进电机驱动器采用森创两相步进电机细分驱动器SD-stMacConfig．wPulseMode—ADM_PULSE_DIR：／／1pulsemode20403，其采用32位DSP数字控制方式，具有低振动、其余参数皆采用默认值即可。运动控制卡的其他低噪声和低功耗等优点。控制系统硬件电路连接图如设置方法与之类似，具体定义可参考PCI一1243U软件*中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(YX2013—27)收稿日期：2014—05—27；修订日期：2014—12—2O作者简介：张文栋(1989一)，男，

7、山东诸城人，在读硕士研究生，研究方向为机器人技术。学兔兔www.xuetutu.com·162·机械工程与自动化2015年第2期手册。此，整个抓取释放工作完成。当机械臂各关节电机运行到指定位置时，PCI一为了监控步进电机的运行状态，需要对其位置和1243U打开，读取参数设置，步进电机开始运行，手爪速度进行读取和显示，其代码如下：闭合完成抓取动作。位置判断和步进电机运动控制代CStringstrl；CStringstr2；码如下：／／getcurrentposition(unitp