高精度步進電機控制系統(tǒng)的研究畢業(yè)論文

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1、畢業(yè)論文高精度步進電機控制系統(tǒng)的研究摘要步進電機是一種將電脈沖信號轉換為角位移的執(zhí)行機構，步進電機的主要優(yōu)點是有較高的定位精度，無位置累積誤差，并且特有的開環(huán)運行機制，與閉環(huán)控制系統(tǒng)相比減少系統(tǒng)成本，提高了可靠性，在數(shù)控領域得到了廣泛的應用。但是，步進電機在低速運行時的振動、噪聲大，在步進電機的自然振蕩頻率附近運行時易產生共振，輸出轉矩隨著步進電機的轉速升高而下降，這些缺點制約了步進電機的應用范圍。步進電機的使用離不開步進電機驅動器，步進電機的運行性能與步進電機驅動器的優(yōu)劣密切相關。傳統(tǒng)的驅動方式偏重使步進電機繞組電流以盡可能短的時間

2、上升到額定值，從而提高電機高速運行時的轉矩，造成低速運行時的振動和噪音加大。并且為滿足用戶對不同步距角的要求。本文在調研各種驅動技術的基礎上，設計實現(xiàn)了基于電流追蹤型脈寬調制(PWM)技術的多細分兩相混合式步進電機驅動器，包括硬件設計、軟件實現(xiàn)。正弦電流細分技術基本上克服了傳統(tǒng)步進電機低速振動大和噪音大的缺點，減小發(fā)生共振的幾率。電流追蹤型脈寬調制(PWM)技術使電機運行在較大速度范圍內轉矩保持恒定。以滿足不同用戶和不同電機的要求,該驅動器的功率驅動部分使用NMOS智能功率模塊，提高了驅動器可靠性。驅動器細分運行時減弱了混合式步進電機

3、的低速振動，電機運轉平穩(wěn)，大大減輕了噪聲;同時該驅動器具有較小的體積、較低的成本和較高的可靠性。關鍵詞:混合式步進電機細分驅動器脈寬調制-47-AbstractThesteppermotorisanelectromechanicaldevicethatconvertselectricalpulsesintodiscretemechanicalmovements.Theadvantagesofsteppermotorareprecisepositioningandnon-cumulativemovementerrorfromoneste

4、ptothenext.Comparedtoclosedloopcontrol,openloopoperationofsteppermotorismorereliableandlessexpensive.Thedisadvantagesinusingastepmotorarevibrationandnoiseatlowspeeds,resonancewhenthemotorisoperatedatoraroundthenaturalresonancefrequency,motortorquedecreasingwithspeedincr

5、easing.Thesedisadvantageslimitstepmotor'sapplication.Stepmotorcannotworkwithoutstepmotordriver.Itsperformanceiscloserelatedtosteppermotordriver.Traditionally,amotordriveristoprovidetheratedcurrenttothemotorwindingsintheshortestpossibletime,helpingtomaintainhighspeedtorq

6、ue.Asaresult,motor'svibrationandnoiseisgreateratlowspeeds.Otherwise,manytypesofstepmotoranddriverhavetobeproducedinordertosatisfycustomer'sneedfordifferentstepanglesAfterstudymanykindsofdrivertechnology,amicrosteppingdriverfortwo-phasehybridsteppermotorhasbeendesigned.T

7、hedriveradoptssinewavecurrentsubdividingandcurrenttrackingPWMtechnology.Sinewavecurrentsubdividingtechnologynotonlyovercomesthedisadvantagesofmotor'svibrationandnoiseatlowspeedsbutalsoreducesprobabilityofresonance.CurrenttrackingPWMtechnologycanmaintainconstanttorquewit

8、hinwidespeedrange.Outputphasecurrentthatcanmeettheneedof-47-differentcustomerandmotor.Thepowerstageofthisdrive