FPGA在步进电机细分驱动控制系统中的应用

以单片机SST89E554RC和FPGA为步进电机细分驱动系统的硬件核心,实现了两台步进电机的64细分控制。系统采用FPGA控制的PWM细分驱动技术,由FPGA产生阶梯脉冲形成阶梯形电压信号以控制步进电机每相绕组在各时刻的电压,从而实现步进电机转角的任意细分控制。     

用DSP实现步进电机的步距角细分

细分技术作为一种提高步进电机步距分辨率的手段已被大量采用，步进电机采用细分驱动能提高分辨率，减少力矩波动，解决步进电机的低频共振问题，如何使步进电机的微步距角更均匀，一直是细分技术所研究的主要问题．该方法对由DSP实现反应式步进电机细分驱动的电流波形作了分析，实现了对步进电机的步距角细分控制．     

基于DSP实现混合式步进电机的细分驱动系统

在分析了混合式步进电机和同步电机之间联系的基础之上，引入同步电机的电压空间矢量法实现步进电机步距角的细分，并给出细分驱动控制的实现算法。结合DSP技术的特点，介绍三相混合式步进电脉冲细分驱动系统设计，讨论了系统的硬件电路和软件实现。     

步进电机细分驱动控制系统设计与实现

针对步进电机容易失步,导致定位不准的问题,提出采用细分驱动控制的方法控制步进电机.首先对两相混合式步进电机进行了数学建模,并在Matlab/Simulink环境下对步进电机在不同细分数下进行了仿真研究,仿真结果表明细分驱动控制能显著提高步进电机运行性能.然后基于STM32F103处理器设计了细分驱动控制硬件系统并进行了测试,通过步进电机带动丝杆在700 mm范围内运动,在2细分、4细分、8细分、16细分状态下的误差分别为1.7、1.1、0.5、0.2 mm.测试结果表明,提高细分数能提高步进电机精度、降低噪声,本系统具有较强的实用价值.     

基于SPWM数字驱动技术的电罗经复示器的研究

借鉴低速同步电机的驱动特点,提出了一种全数字式SPWM波数字细分驱动技术,将其应用到船舶电罗经复示器的电机控制系统中,实现了一种新型的全数字式步进电机控制系统.它以LF2407A DSP微处理器为控制器件,以专为两相/四相步进电机设计的L298N双全桥驱动芯片为功率驱动器件.     

EDA技术在步进电机驱动中的应用

介绍一种采用EDA技术输出PWM控制信号,实现对步进电机驱动细分.利用FPGA中的嵌入式EAB构成LPM_ROM存放步进电机各相细分电流所需的PWM控制波形数据表,并通过FPGA设计的数字比较器同步产生多路PWM电流波形,实现对四相步进电机转角进行均匀细分控制.该设计简化了外围电路,控制精度高,控制效果好.     

基于驱动电路3955的步进电机细分驱动器设计

为减小步距角,提高电机步进分辨率,在分析步进电机细分原理的基础上,提出一种基于全桥PWM驱动电路3955的两相步进电机细分驱动器设计方案,给出了系统的硬件结构和软件设计。该方案采用正弦/余弦细分方法,控制步进电机两相绕组的电流,实现了斩波恒流均匀细分驱动,最高细分达到128。所设计的驱动器已应用于数控车床改造中,采用导程为1 mm的精密滚珠丝杆,可实现每步位移0.4μm。实验结果表明该步进电机细分驱动器运行平稳、可靠性高,具有良好的运行矩频特性。     

基于ARM的步进电机细分控制

本文设计的步进电机细分控制系统,基于ARM7芯片LPC2214和专用驱动芯片LMD18245,采用“线性＋正弦”波形驱动方法和电流矢量恒幅均匀旋转算法,通过ARM控制器产生波形数据,经D／A芯片MAX526转换成对应的控制电压,经过驱动芯片LMD18245放大,驱动两相步进电机．通过键盘输入控制信号,利用液晶显示电机的频率和细分倍数,利用uCLinux和MiniGUI平台进行程序设计．该系统实现了步进电机的多功能控制,得到4096细分的精确步进效果．     

基于L6217A的步进电机细分驱动系统的设计

步进电机作为控制执行机构,广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域,对步进电机细分方法的研究是目前步进电机研究领域的热点。本文设计了一种新型的步进电机细分驱动电路。该驱动电路主要应用双极性两相混合式步进电机驱动集成芯片L6217A,来实现电流细分功能。该电路通过单片机AT89C51进行控制。实验结果证明,所设计的控电路具有细分精度高、运行平稳且噪声小、功耗低、可靠性好、性价比高等优点.     

基于FPGA的步进电机细分驱动技术研究

受制造工艺的影响,步进电机的步距角一般较大,而且还存在低频振动,导致其只能应用在一些要求较低的场合.本文设计了一种基于FPGA芯片来实现步进电机细分驱动的方法.利用FPGA中的嵌入式存储模块存放各相细分电流所需的PWM控制波形数据表,并通过数字比较器同步产生多路PWM信号,对步进电机的转角进行均匀细分控制.测试结果表明,该步进电机细分驱动技术可以减小步进电机的步距角,提高电机运行的平稳性,增加控制的灵活性,具有较好的实用价值.     

基于DSP的三相步进电机脉冲细分控制器设计

混合式步进电机的工作原理类似于永磁同步电机,完全可以引入同步电机的先进控制方法.从同步电机控制的角度来控制步进电机,就从根本上跳出了步进电机细分控制是对相电流控制的限制,实现了全新的脉冲细分控制.基于这一理论开发出以电机控制专用的数字信号处理器芯片TMS320LF2407为核心的三相混合式步进电机脉冲细分控制器.     

步进电机细分运动控制量的优化

步进电机细分控制量优化对提高细分精度、减小细分误差有一定的重要性和必要性。定义了时间、控制量及角位移三维空间，介绍了离散控制量的优化方法，并提出了离散量控制细分优化方案。该方法对任何种类的步进电机控制细分都有意义。     

基于DSP的多台步进电机控制系统设计

机器人的动作控制与执行涉及三台以上的步进电机,一直是个难题.基于DSP设计了由步进电机和驱动系统组成的多台步进电机控制系统,提出了三台步进电机的控制方法,给出了每台电机的控制引脚和存储器设置方法以及不同的算法.通过对多台步进电机加减速及位置等的控制可以实现机器人的姿态控制,该方法还可用于控制系统的试验、演示等.     

步进电机的细分驱动技术研究

本文论述了以电流矢量恒幅均匀旋转原理为基础的步进电机细分技术,设计了基于单片机的SPWM控制的电流矢量恒幅均匀旋的细分驱动模式,并通过对软件数据的设置可以实现多种细分级数驱动控制。并在此基础上为修正误差引入电流反馈环节,实现了对混合式步进电机精确运行控制。     

步进电机的细分驱动技术研究

本文论述了以电流矢量恒幅均匀旋转原理为基础的步进电机细分技术，设计了基于单片机的SPWM控制的电流矢量恒幅均匀旋的细分驱动模式，并通过对软件数据的设置可以实现多种细分级数驱动控制。并在此基础上为修正误差引入电流反馈环节，实现了对混合式步进电机精确运行控制。     

基于FPGA实现的步进电机细分控制信号发生器的设计

提出一种采用FPGA可编程芯片实现的步进电机转角的任意细分控制方法.介绍了在一片EPF 10K 10LC 84-4芯片内用VHDL语言编程实现了步进电机十六细分控制器的PWM模块、速度控制模块、数字比较模块等功能,该系统无需外接D/A转换器,结构简单,控制精度高,具有广泛的应用前景.     

步进电机控制系统的设计与实现

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件.本文基于FPGA和单片机设计出实用的四相步进电机控制与驱动系统,进行了硬件和软件设计.利用FPGA产生的PWM细分驱动信号,结合STC89C52,系统实现了步进电机的正反转控制及速度控制.进行了PWM驱动信号仿真,并完成了样机系统测试,仿真及测试效果好,系统具有功能完善、运行稳定等特点,具有推广价值.     

高速激光雕刻切割机的研究

介绍了二维激光雕刻机控制系统的设计以及DSP的数控系统中DM642与FPGA组合协调控制.且提出DSP/B IOS的控制算法和“动态NURBS曲线”控制技术,并将其用于雕刻系统中控制步进电机和CO2激光器实现对不同材料的加工.实验结果表明,该系统能解决如高速、运动平稳性的一些问题,设备具有良好的性能.