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《三相混合式步进电机细分驱动器设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、摘要作为一种常用的开环控制执行元件,步进电机脉冲控制一般分为整步,半步,和细分三种工作方式。由于整步和半步方式易导致步进电机工作出现振荡现象,且噪声大,效率低,故细分驱动已成为步进电机脉冲控制的主流。本文正是以三相混合式步进电机为研究对象,针对已有细分驱动采用专用驱动器带来的成本高,档位少,且控制不够灵活等问题,提出一种基于分离器件设计的细分驱动方案。本文主要研究内容如下:在对三种步进电机分类比较的基础上,讨论了步进电机的几种常用驱动电路。重点分析并探讨了三相混合式步进电机细分驱动原理,针对目前三相混合式步进电机细分驱动现状,提出结合正弦细分和恒流斩
2、波控制的细分驱动方案。分析了三相混合式步进电机细分驱动的设计要求,完成了细分驱动的逆变电路主拓扑结构设计。基于系统整体设计,完成了细分驱动器的硬件设计和软件设计。其中,硬件设计主要包括微处理器最小系统,电源模块,信号输入及调理单元,电流采样及PI电流调节单元,PWM调制及三路功率驱动电路设计等。软件设计主要包括上位PC机软件和下位机软件设计。上位机完成三相混合式步进电机驱动器细分参数的生成,并基于串行通信实现对下位机的参数设置和控制;下位机基于KeilC语言平台,实现细分驱动器的控制算法。关键词:步进电机细分单片机PWMIIAbstractAsaco
3、mmonlyusedopen-loopcontrolactuator,thepulsecontrolofsteppermotorisgenerallydividedintofullstep,halfstep,andsubdivisiondriverthreewaysofworking.Asfullstepandhalfstepeasilyleadsteppermotoroscillationandnoise,lowefficiency,thesubdivisiondivisiondrivehasbecomethemainstreamwayofthes
4、teppermotorpulsecontrol.Thisarticlemainlystudythree-phasehybridsteppingmotor,buttheequipmentisusuallyexpensive,andonlyhasafewstalls,andnotflexibleenoughtocontrol.Anewwaybasedonseparationdevicedesignandsub-drivingprogram.Themaincontentsareasfollows.Basedontheresearchingthekindso
5、fsteppermotor,wediscussseveralwaysofcontrol.Wemainlydiscussthesubdivisiondivisionofthree-phasehybridsteppingmotor.Andmakeaprojecttodesignagoodequipmenttomakethesteppermotorworkwell.GiveThree-phasehybridsteppingmotorsubdivisiondriverdesignrequirements,andcompletedofthesubdivisio
6、ndriveinvertercircuittopologydesign.Completehardwaredesignandsoftwaredesign.Includingmicroprocessorsystem,powersupplymodule,thesignalinputandconditioningunit,currentsamplingandPIcurrentregulatorunit,PWMmodulationandthree-waypowerdrivercircuitdesign,hardwaredesign.Softwaredesign
7、includesPCsoftwareandMCUsoftwaredesign.Theprogramusedtocomputersubdivisiondriveparameters,communicatedwithMCUbyserial.AndtheMCUsoftwarecontrolthehardwaresystem.Keywords:steppermotorsubdivisionmicrocontrollerPWMII目录摘要IAbstractII绪论11基于三相混合式步进电机驱动器综述21.1课题研究的目的和意义21.2国内外研究现状21.3课题
8、研究应解决主要问题即基本理论依据32设计方案42.1系统设计总体方案框图42.2微控制器控制电路52.3电源