步进电机指数规律升降速的单片机控制系统设计

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1、四川理工学院毕业设计（论文）说明书题目步进电机指数规律升降速的单片机控制系统设计学生系别机电工程系专业班级机械设计制造及自动化机电03.1班学号指导老师四川理工学院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：步进电机指数规律升降速的单片机控制系统设计系：机电工程系专业：机电一体化班级：2003级1班学号：学生：指导教师：接受任务时间2007.03.05教研室主任（签名）　　系主任（签名）1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求用单片机对步进电机进行三相六拍的控制，通过软硬件设计，实现电机指数规律升降速。(1)系统总体方案拟定；(2)数学模型建立，求控制算法；(3)硬件设计；(4)软件设计

2、；编写设计说明书，完成系统控制硬件图1张A2；2．指定查阅的主要参考文献及说明(1)《机电一体化系统设计》(2)《计算机控制系统分析与设计》(3)《单片机应用设计》(4)《电子电工技术》(5)《C语言程序设计》(6)《机床电气控制》3．进度安排设计（论文）各阶段名称起止日期1查阅资料，进行总体方案拟定，完成开题报告07.03.05-07.03.202建立系统数学模型，求控制算法07.03.20-07.04.153进行硬件设计，软件设计07.04.15-07.05.204编写设计说明书07.05.22-07.06.055准备毕业答辩07.06.06-07.06.24注：本表在学生接受任

3、务时下达摘要摘要摘要从步进电机的矩-频特性可知，启动频率越高，启动转矩越小，带动负载的能力越差。当启动频率较高时，启动时会造成失步，而停止时由于惯性作用又会发生过冲，所以在步进电机控制中必须要采取升降速控制措施。本文根据步进电机的动力学方程和矩-频特性曲线建立系统的数学模型，采用指数规律的升降速算法，以单片机为核心对步进电机进行并行控制。系统的软件设计由C51语言编程来实现。并设计了检测系统用于对步进电机转速和步数的检测。最后，本系统可以实现以下功能：在显示器的提示下，由键盘输入运行的步数和稳定运行的速度；由各个功能键控制系统的运行，按启动键后，步进电机按照输入的步数进行走步；如在运

4、行期间按停止键，则步进电机停止运行。研究表明，采用指数规律的升降速曲线将大大地提高微机控制步进电机的最高工作频率，大大缩短所需的升降速时间。关键词：步进电机,单片机,速度控制,C51语言全套图纸，加V摘要ABSTRACTAccordingtotorquevs.speedcharacteristicofsteppingmotor,thehigherstartupspeedis,thesmallerstartuptorqueisandthentheworsethecapabilityofdrivingloadis.Whenthestartupspeedishigher,steppingm

5、otorwilllosesteps.Whilestopping,itwillalsolosestepsbecauseofinertia.So,itneedstotakespeedcontrolmeasuresoncontrolofsteppingmotor.Mathematicmodelofthesystemiseducedbydynamicsequationandtorquevs.speedcharacteristicofsteppingmotor.Itadoptsspeedcontrolarithmeticofexponentialruleanddealswithprocesso

6、faccelerationanddecelerationviadiscretemethod.Single-chipmicrocomputerthatisthecoreofsystemcontrolssteppingmotor.ThesystemisprogrammedbyC51language.Thetestsystemisdesignedtotesttherotatespeedandstepsofsteppingmotor.Finally,accordingtothedirectionofLEDdisplay,runningstepsandspeedareinputbykeyboa

7、rd.Thesystem’sruniscontrolledbyfunctionalkeys.Steppingmotorwillruntothegivenstepsifthe“start”keyispressed.Meanwhile,steppingmotorwillstopifthe“stop”keyispressedduringitsrunning.Theresearchshows:themethodofaccelerationanddecelerati