三相混合式步进电机细分驱动器的设计

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1、三相混合式步进电机细分驱动器的设计院系：机电与自动化学院专业班：电气工程及其自动化1004班姓名：学号：指导教师：2014年5月三相混合式步进电机细分驱动器的设计TheDesignofThree-phaseHybridSteppingMotorSubdivisionDrive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

2、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

3、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PWMIAbstractAsacommonlyusedopen-loopcontrolactuator,thepulsecontrolofsteppermotorisgenerallydividedintofullstep,halfstep,andsubdivisiondriverthreewaysofworking.Asfullstepandhalfstepeasi

4、lyleadsteppermotoroscillationandnoise,lowefficiency,thesubdivisiondivisiondrivehasbecomethemainstreamwayofthesteppermotorpulsecontrol.Thisarticlemainlystudythree-phasehybridsteppingmotor,buttheequipmentisusuallyexpensive,andonlyhasafewstalls,andnotflexibleenoughtocontrol.Anewwaybasedons

5、eparationdevicedesignandsub-drivingprogram.Themaincontentsareasfollows.Basedontheresearchingthekindsofsteppermotor,wediscussseveralwaysofcontrol.Wemainlydiscussthesubdivisiondivisionofthree-phasehybridsteppingmotor.Andmakeaprojecttodesignagoodequipmenttomakethesteppermotorworkwell.GiveT

6、hree-phasehybridsteppingmotorsubdivisiondriverdesignrequirements,andcompletedofthesubdivisiondriveinvertercircuittopologydesign.Completehardwaredesignandsoftwaredesign.Includingmicroprocessorsystem,powersupplymodule,thesignalinputandconditioningunit,currentsamplingandPIcurrentregulatoru

7、nit,PWMmodulationandthree-waypowerdrivercircuitdesign,hardwaredesign.SoftwaredesignincludesPCsoftwareandMCUsoftwaredesign.Theprogramusedtocomputersubdivisiondriveparameters,communicatedwithMCUbyserial.AndtheMCUsoftwarecontrolthehardwaresystem.Keywords:steppermotorsubdivisionmic