帮帮文库

返回

(基于单片机的步进电机控制的设计与研究)(最终版) (基于单片机的步进电机控制的设计与研究)(最终版)

格式:word 上传:2022-06-25 13:13:54

《(基于单片机的步进电机控制的设计与研究)(最终版)》修改意见稿

1、“.....所以微型机与步进电机的连接都需要专门的接口及驱动电路。驱动器可用大功率复合管,也可以是专门的驱动器。总之,只要按定的顺序改变脉冲分配器的脚脚三位通电的状况,即可控制步进电机依选定的方向步进。由于步进电机运行时功率较大,可在微型机与驱动器之间增加级光电隔离器是抗干扰,二是电隔离。以防强功率的干扰信号反串进主控系统。电路图如下所示图单片机与步进电机的接口电路图图中按钮分别控制步进电机正转反转加速减速。因为我们讨论的是三相六拍的工作方式,所以和接高电平,接低电平。输出步进脉冲。控制步进电机的转向。第五章步进电机的运行控制步进电机的速度控制步进电机的速度控制是通过单片机发出的步进脉冲频率来实现,对于软脉冲分配方式,可以采用调整两个控制字之间的时间间隔来实现调速,对于硬脉冲分配方式,可以控制步进脉冲的频率来实现调速......”

2、“.....但这种方法长时间等待,占用大量的机时,因此没有实践价值。定时器中断法在中断服务子程序中进行脉冲输出操作,调整定时器的定时常数就可以实现调速,这种方法占有的时间较少,在各种单片机中都能实现,是种比较实用理想的调速方法。定时器法利用定时器进行工作,为了产生步进脉冲,要根据给定的脉冲频率和单片机的机器周期来计算定时常数,这个定时器决定了定时时间,当定时时间到而使定时器产生溢出时发生中断,在中断子程序中进行改变的电平状态的操作,这样就可以得到个给定频率的方波输出,改变定时常数,就可以改变方波的频率,从而实现调速。步进电机的位置控制步进电机的位置控制,指的是控制步进电机带动执行机构从个位置精确地运行到另个位置,步进电机的位置控制是步进电机的大优点,它可以不用借助位置传感器而只需要简单的开环控制就能达到足够的位置精度,因此应用很广......”

3、“.....绝对位置时有极限的,其极限时执行机构运动的范围,超越了这个极限就应报警。第二个参数从当前位置移动到目标位置的距离我们可以用折算的方式将这个距离折算成步进电机的步数,这个参数是外界通过键盘或可调电位器旋钮输入的,所以折算的工作应该在键盘程序或转换程序中完成。对步进电机位置控制的般作法是步进电机每走步,步数减,如果没有失步存在,当执行机构到达目标位置时,步数正好减到,因此,用步数等于来判断是否移动到目标位,作为步进电机停止运行的信号。步进电机的加减速控制步距角和转速大小不受电压波动和负载变化的影响,也不受各种环境条件诸如温度压力振动冲击等影响,而仅仅与脉冲频率成正比,通过改变脉冲频率的高低可以大范围地调节电机的转速,并能实现快速起动制动正反转加减速,而且有自锁的能力,不需要机械制动装置......”

4、“.....它每转过周的步数是固定的,只要不丢步,角位移误差不存在长期积累的情况,主要用于数字控制系统中,精度高,运行可靠。如采用位置检测和速度反馈,亦可实现闭环控制。步进电机驱动执行机构从点到点移动的时,要经历升速,恒速,减速过程,如果启动时次将速度升到给定速度,由于启动频率超过极限启动频率,步进电机就有失步现象,因此会造成不能正常启动,如果到终点时突然停下来,由于惯性作用,步进电机会发生过冲现象,会造成位置精度降低。如果升速非常缓慢的升降速,步进电机虽然不会发生失步和过冲现象,但影响执行机构的工作效率,所以,对步进电机的加减速要有严格的要求,那就是保证在不失步和过冲的前提下,用最快的速度或最短的时间移动到有可能指定位置。为满足加减速要求,步进电动机运行通常按照加减速曲线进行。图是加减速运行曲线。加减速运行曲线没有个固定的模式,般根据经验和实验得到的......”

5、“.....如下图所示图加减速曲线图其加减速曲线都是直线,因此容易编程实现。按直线加速时,加速度是不变的,因此要求的角位移,即步距角。该角位移经丝杠螺母之后转变为工作台的位移量,为螺距。即进给脉冲的数量定子绕组通电状态变化次数步进电机的转角工作台位移量。工作台进给速度的控制机床控制系统发出的进给脉冲的频率,经驱动控制线路之后,表现为控制步进电机定子绕组通电断电的电平信号变化频率,也就是定子绕组通电状态变化频率。而定子绕组通电状态的变化频率决定了步进电机转子的转速。该转子转速经丝杠螺母转换之后,体现为工作台的进给速度。即进给脉冲的频率定子绕组通电状态的变化频率步进电机的转速工作台的进给速度。工作台运动方向的控制当控制系统发出的进给脉冲是正向时,经驱动控制线路,使步进电机的定子各绕组按定的顺序依次通电断电当进给脉冲是负向时......”

6、“.....由步进电机的工作原理可知,通过步进电机定子绕组通电顺序的改变,可以实现对步进电机正转或反转的控制,从而实现对工作台的进给方向的控制。综上所述,在步进电机控制系统中,输入的进给脉冲的数量频率方向,经驱动控制线路和步进电机,转换为工作台的位移量进给速度和进给方向,从而实现对位移的控制。程序框图根据设计任务,可画出控制步进电机正反转,加减速控制,工作方式为双时钟,程序框图如下图基于单片机的步进电机控制程序框图是否是否否反转改变状态正转加速步数减极步数减级步数加速级计算级步数加速步数指针指向恒速减速步数减级步数减复位级步数减速级计算级步数减速步数是汇编程序本程序的资源分配如下中间寄存器储存速度级数储存级数步数加减速状态指针,加速时指向,恒速时指向,减速时指向存放绝对参数假设用个字节,低位在前存放加速总步数假设个字节......”

7、“.....低位在前存放减速总步数假设个字节,低位在前正转脉冲输入反转脉冲输入正转按钮反转按钮加速按钮减速按钮定时常数序列放在以为起始地址的中。初始,都有初始值。程序如下,矩也应该是不变的。但是,由于步进电动机的电磁转矩玉转速时非曲线关系,因而加速度玉频率也应该是非曲线关系。因此,实际上当转速增加时,转矩下降,所以,按直线加速时,有可能造成因转矩不足而产生失步的现象。采用指数加减速曲线或形分段指数曲线加减速曲线是最好的选择。步进电机的运行可以根据距离的长短分如下种情况处理短距离由于距离较短,来不及升到最高速,因此,在这种情况下,步进电机以洁净启动频率运行,运行过程没有加减速。中短距离在这样的距离里,步进电机只有加减速过程,而没有恒速过程。中长距离在这样的距离里,步进电机不经有加减速过程,而且还有恒速过程。由于距离较长,要尽量缩短用时,保证快速反应性。因此......”

8、“.....尽量用接近启动频率启动,在恒速时,尽量工作在最高速。单片机在用定时器法调速时,用改变定时常数的方法来改变输入步进脉冲频率,达到改变转速的目的,对于系列单片机,其定时器属于加定时器。因此,在步进电机加速时,定时常数应增加减速时,定时常数应减小。如果采用非线性加减速曲线,要用离散法将加减速曲线离散化,将离散所得的转速序列所对应的定时常数序列,做成表格存储在程序存储器重。在程序运行中,使用查表得方式重装定时常数,这样做比用计算机节省时间,提高系统的响应速度。在下章的程序中,参数除了有速度级数和极步数以外,还有以下参数加速过程的总步数电动机在升速过程中每走步,加速总步数就减,直到减为,加速过程结束,进入恒速过程。恒速过程的总步数电动机在恒速过程中每走步,恒速总步数就减,直到减为,恒速过程结束,进入减速过程。减速过程的总步数电动机在减速过程中每走步,减速总步数就减......”

9、“.....减速过程结束,电动机停止运行。第六章步进电机的工作台设计目标利用两个步进电机组成坐标系,并分别控制工作台上轴和轴的步进脉冲,实现从起点点到预定点点的走向控制。对步进电机的控制要求判断旋转方向按顺序传送控制脉冲判断所要求的控制步数是否传送完毕。工作台的传动方式为保证定的传动精度和平稳性以及结构的紧凑,采用滚珠丝杆螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙,采用有预加载荷的结构。由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大,故选用滚动直线导轨副,从而减少工作台的摩擦系数,提高运动平稳性。考虑电机步距角和丝杠导程只能按标准选取,为达到分辨率的要求,以及考虑步进电机负载匹配,采用齿轮减速传动,系统总体框图如下图步进电机控制轴系统总体框图如图所示,分别用两台步进电机控制轴工作台,具体控制图如下所示图丝杠螺母传动如图所示,当步进电机转动时,带动丝杠转动,丝杠和工作台纹合......”

下一篇
温馨提示:手指轻点页面,可唤醒全屏阅读模式,左右滑动可以翻页。
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(1)
1 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(2)
2 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(3)
3 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(4)
4 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(5)
5 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(6)
6 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(7)
7 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(8)
8 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(9)
9 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(10)
10 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(11)
11 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(12)
12 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(13)
13 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(14)
14 页 / 共 27
基于单片机的步进电机控制的设计与研究.doc预览图(15)
15 页 / 共 27
预览结束,还剩 12 页未读
阅读全文需用电脑访问
温馨提示 电脑下载 投诉举报

1、手机端页面文档仅支持阅读 15 页,超过 15 页的文档需使用电脑才能全文阅读。

2、下载的内容跟在线预览是一致的,下载后除PDF外均可任意编辑、修改。

3、所有文档均不包含其他附件,文中所提的附件、附录,在线看不到的下载也不会有。

  • Hi,我是你的文档小助手!
    你可以按格式查找相似内容哟
DOC PPT RAR 精品 全部
小贴士:
  • 🔯 当前文档为word文档,建议你点击DOC查看当前文档的相似文档。
  • ⭐ 查询的内容是以当前文档的标题进行精准匹配找到的结果,如果你对结果不满意,可以在顶部的搜索输入框输入关健词进行。
帮帮文库
换一批

搜索

客服

足迹

下载文档