数控机床中步进电机高精度控制模块设计

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1、2017୍4ᄅ15ರ现代电子技术Apr.201740ज8௹ModernElectronicsTechniqueVol.40No.8129doi：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2017.08.036ඔ॥ࠏԵᇏࣉ׈ࠏۚࣚ॥ᇅଆॶഡ࠹12侯晓方，陶宝峰（1.陕西国防工业职业技术学院，陕西西安710300；2.西北政法大学，陕西西安710063）摘要：传统的数控机床步进电机控制模块无法有效协调步进电机速度参数间的关系，导致其控制精度不高。为此，设计数控机床步进电机高精度控制模块。模块中的ST

2、M32F103微控制器根据综合线性速度控制函数，给出步进电机运行流程的控制指令。FPGA根据控制指令生成控制信号，传输给步进电机驱动器。步进电机驱动器根据控制信号中控制位置的排序，依次将控制电流导入步进电机，实现模块对被控对象的准确控制。光栅传感器对步进电机的运行流程进行采集，FPGA通过分析采集信息，给出步进电机的具体运行成果并传输给STM32F103微控制器，实现STM32F103微控制器对步进电机运行流程的实时监控和修正。实验结果表明，所设计的模块具有优良的响应效果、控制误差和控制成果，可实现高精度

3、控制。关键词：数控机床；步进电机；STM32F103；控制模块中图分类号：TN876.3⁃34；TH39文献标识码：A文章编号：1004⁃373X（2017）08⁃0129⁃05Designofsteppermotorhigh⁃precisioncontrolmoduleinnumericalcontrolmachinetoolHOUXiaofang，TAOBaofeng（1.ShaanxiInstituteofTechnology，Xi’an710300，China；2.NorthwestUnivers

4、ityofPoliticalScienceandLaw，Xi’an710063，China）Abstract：Thetraditionalsteppermotorcontrolmoduleofthenumericalcontrolmachinetoolcan'teffectivelycoordinatetherelationshipamongthespeedparametersofthesteppermotor，andhaslowcontrolprecision.Therefore，thestepperm

5、otorhigh⁃precisioncontrolmoduleofthenumericalcontrolmachinetoolwasdesigned.TheSTM32F103inthemodulegivesthecon⁃trolinstructionofthesteppermotor′srunningprocessaccordingtothesyntheticallinearspeedcontrolfunction.TheFPGAgener⁃atesthecontrolsignalaccordingtot

6、hecontrolinstrument，andtransmitsittothesteppermotordriver.Thesteppermotordriverimportsthecontrolcurrentintothesteppermotoraccordingtothesortingofcontrolpositionsinthecontrolsignal.Theaccuratecontrolofthecontrolledobjectisimplementedwiththemodule.Thegratin

7、gsensoracquirestherunningprocessofthesteppermotor.TheFPGAgivesoutthespecificrunningresultofthesteppermotorbyanalysisofthecollectedinformation，andtrans⁃mitsittoSTM32F103.Thereal⁃timemonitoringandcorrectionoftherunningprocessofthesteppermotorarerealizedwith

8、STM32F103.Theexperimentalresultsshowthatthedesignedmodulehasgoodresponseeffect，controlerrorandcontrolresult，andcanrealizethehigh⁃precisioncontrol.Keywords：numericalcontrolmachinetool；steppermotor；STM32F103；controlmo