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《高精度高精度步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、目錄高精度高精度步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)研究1摘要1ABSTRACT2第一章前言31.1高精度步進(jìn)電機(jī)的概述31.2高精度步進(jìn)電機(jī)的特征41.3高精度步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述51.4國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)61.5課題研究的主要內(nèi)容71.5.1研究?jī)?nèi)容71.5.2論文安排7第2章高精度步進(jìn)電機(jī)及其工作原理82.1高精度步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)82.2高精度步進(jìn)電機(jī)的基本工作原理82.3高精度步進(jìn)電機(jī)的控制特點(diǎn)82.3.1轉(zhuǎn)矩矢量分析92.3.2繞組通電方式92.3.3步距角的控制102.4高精度步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行特性102.4.1靜態(tài)運(yùn)行狀態(tài)102.4.2步進(jìn)運(yùn)行狀態(tài)11第3章高精度步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)133
2、.1高精度步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介133.2高精度步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的特點(diǎn)133.3高精度步進(jìn)電機(jī)相繞組的電氣特性143.4高精度步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路分類(lèi)和性能比較143.4.1雙極性驅(qū)動(dòng)器與單極性驅(qū)動(dòng)器143.4.2單電壓驅(qū)動(dòng)方式16493.4.4斬波恒流驅(qū)動(dòng)173.4.5調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動(dòng)183.5高精度步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)183.5.1細(xì)分驅(qū)動(dòng)原理183.5.2細(xì)分驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)183.5.3恒轉(zhuǎn)矩等步距角細(xì)分193.6正弦脈寬調(diào)制技術(shù)原理及其控制方式223.6.1脈寬調(diào)制技術(shù)(P姍)的基本原理223.6.2三相SPWM電路構(gòu)成和工作原理233.6.3SPWM的調(diào)制方式243.6.4電流追蹤型PWM
3、控制25第4章系統(tǒng)架構(gòu)與硬件電路的實(shí)現(xiàn)284.1整體硬件結(jié)構(gòu)284.2系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)294.2.1單片機(jī)控制電路294.2.4脈寬調(diào)制電路334.2.5IR2130電路364.2.6開(kāi)關(guān)電源電路374.2.7高精度步進(jìn)電機(jī)顯示和鍵處理電路384.3硬件電路板的制作38第5章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)405.1系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)405.2系統(tǒng)開(kāi)發(fā)軟硬件環(huán)境405.3高精度步進(jìn)電機(jī)控制主程序設(shè)計(jì)415.4高精度步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)425.5高精度步進(jìn)電機(jī)顯示和鍵處理程序設(shè)計(jì)43參考文獻(xiàn)47致謝4949高精度高精度步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)研究摘要細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)是一種能有效改善高精度步進(jìn)電機(jī)低頻特性和提高步進(jìn)精
4、度的驅(qū)動(dòng)技術(shù)。廣泛應(yīng)用于對(duì)工況要求較高的場(chǎng)合，尤其在一些要求高精度、低噪音、低振動(dòng)的系統(tǒng)中，細(xì)分驅(qū)動(dòng)成為高精度步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的首選驅(qū)動(dòng)技術(shù)。本文先介紹了三相高精度步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，然后在對(duì)高精度步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)、PWM逆變技術(shù)以及單片機(jī)研究的基礎(chǔ)上，分析了細(xì)分驅(qū)動(dòng)對(duì)于改善高精度步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行性能的作用，論述了正弦波細(xì)分驅(qū)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)等步距角、等力矩均勻細(xì)分驅(qū)動(dòng)的原理，提出了一種基于正弦電流細(xì)分和電流追蹤型脈寬調(diào)制(PWM)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)，該方案中正弦電流細(xì)分技術(shù)基本上克服了傳統(tǒng)高精度步進(jìn)電機(jī)低速振動(dòng)大和噪音大的缺點(diǎn)，減小發(fā)生共振的幾率。文中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)及硬件電路和驅(qū)動(dòng)軟件的
5、實(shí)現(xiàn)都做了詳細(xì)的介紹。最后本文又通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的可靠性和步進(jìn)精度進(jìn)行了測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠滿足用戶的定位精度要求，有效的抑制了運(yùn)行噪聲和機(jī)械振動(dòng)。同時(shí)由于該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了恒力矩細(xì)分驅(qū)動(dòng)，從而提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了成本，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。關(guān)鍵詞:單片機(jī)正弦脈寬調(diào)制高精度步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)49Researchonhigh-precisionsteppermotorcontrolsystemABSTRACTThesteppermotor’smicro-steppingdriverisakindofdrivingtechnologythatcanefectivelyimprovet
6、hestepprecisionandcharacteristicoflowfrequency.Itismostlyusedwhentheequipmentsrequierhigh-precision,lownoiseorlowvibrationsystem,anditisbeingamoreandmorepopulardrivingtechnology.Inthispaper,theworkingprincipleandconfigurationofthree-phasehybridStepperareintroduced,thenbasedontechnologiessuchass
7、teppermotorcontroller,PWMinverterandmicrocontroller.Weanalysistheusingofmicro-steppingdrivingtechnologytoimproveoperationalperformance,discusstheprinciplesofSPWMinverterforsteppermotorwithinvariabletorquemicro-steppingdriver,andpr
