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.     

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.     

面向步进电机控制的RISC-V微控制器的设计与实现

为了在步进电机控制领域探索灵活的控制和设计方案,针对第五代精简指令集RISC-V架构的开源创新,设计开发了用于步进电机控制的RISC-V微控制器.在现场可编程门阵列(FPGA)中实现了处理器、存储器、总线、外设及调试接口等模块,构建了可配置的微控制器平台.通过搭建仿真调试环境以及软硬件联合测试,验证了微控制器设计的正确性.在步进电机控制系统测试中,脉冲宽度调制模块产生控制脉冲,正交编码脉冲电路检测转子位置,硬件系统正常工作并且实验的相对误差保持在千分之一量级.     

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.     

基于CAN总线的步进电机控制系统的设计与实现

基于数字信号处理器TMS32OLF2407A的步进电机控制系统设计方法,运用CAN总线技术实现了DSP对多个步进电机的控制,以提高步进电机控制系统的动态性能和控制精度.     

悬挂运动自动控制系统

本文根据全国大学生电子设计大赛题目“悬挂运动自动控制系统”的基本要求。选用步进电机作为系统的驱动电机．以AT89S51微处理器作为控制核心，驱动芯片L298N作为微处理器与步进电机的接口电路。键盘和数码显示为人机接口，较好的完成了悬挂运动控制系统的硬件设计．算法方面通过以微小直线为单位的策略．完成较为复杂的长直线和圆周运动轨迹的控制．具体设计算法是将物体运动的坐标转化成悬绳伸缩的距离，进而计算出步进电机的步进频率．对于系统自定的确定线型（直线和圆周），通过调整两个步进电机不同的步进频率的搭配。可以控制物体的运动方向，从而完成实际轨迹控制的基本要求．实验证明该控制系统控制精度高。完全达到了题目的具体要求，这种系统可以移用到需要精确定位和运动控制有严格要求如绘图仪等的场合，从而满足人民的实际需要．     

基于西门子S7-200PLC的步进电机控制

以步进电机为控制对象,用西门子S7-200PLC为核心控制器,设计了步进电机硬件控制系统,应用PLC高级指令中的PTO和PWM指令控制步进电机的转速和转向.     

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。     

基于FPGA的步进电机驱动系统设计

本文基于步进电机驱动原理,通过对转向控制模块的分析,采用FPGA流水线设计理念,以VHDL为硬件描述语言,利用Quartus II软件,实现步进电机驱动的设计。经实验验证,系统性能稳定、实现速度快、能有效节约硬件资源、安全性较好。     

基于FPGA自平衡控制器的设计

针对旋转编码器角度测量与步进电机控制的特点,介绍了一种基于FPGA为核心器件,运用VHDL硬件描述语言在FPGA中实现旋转编码器倍频、辨向、计数的功能,旋转编码器为角度传感器以及步进电机为驱动的自平衡控制器设计的方法。整个系统利用Quartus编程软件仿真分析正确,硬件实验平台验证该系统运行稳定、测量准确。     

基于PLC的步进电机控制

介绍了基于OMRON公司可编程序控制器的步进电机控制系统设计,给出了可编程序控制器控制步进电机电气控制系统的硬件组成和软件设计,包括可编程序控制器输入输出接线图、梯形图程序设计和步进电机的驱动电路及可编程序控制器编程软件实现脉冲分配器功能的方法。提出了一种基于PLC的四相步进电机控制的方法,介绍了控制系统的设计方案及其软硬件的实现方法。实现对四相步进电机的启动,停止控制、正反转控制。提出设计总体方案,阐述了驱动电路。方法简单易行,编程容易,可靠性高。     

医用电子内窥镜畸变实时校正系统的视频控制

针对内窥镜系统光学畸变问题,提出了医用电子内窥镜畸变实时校正系统的原理和硬件系统的实现．系统采用基于点阵样板的校正方法,拟合理想像与实际像的关系,完成像素点的几何位置校正和灰度校正;采用FP-GA作为控制中心,设计了I^2C串行总线通信,协调了解码器与编码器的同步控制,最终利用硬件实现了畸变实时校正功能．图像采样频率13．5MHz,帧频达25帧／s．     

基于 ARM 的桌面型3D打印机控制系统设计

针对基于单片机为控制器的桌面型3D打印机控制系统中存在的处理速度慢、片外芯片多、电路复杂、打印质量不高等问题,设计了基于ARM为控制器的桌面型3D打印机控制系统。系统采用了NXP公司推出的基于ARM Cortex-M3内核的LPC1768微控制器,用它进行与上位机通信、数据处理、模拟量采集与处理、信号控制,选用A4988专用两相步进电机驱动器实现步进电机细分驱动,简化步进电机细分驱动的设计,行程开关电路采用GK152红外光电传感器。软件采用了PID方式调节加热床、挤出机加热温度。文中论述了控制系统主要硬件电路设计和软件的实现流程,系统测试表明性能良好。     

基于AT89S52的步进电机闭环控制系统设计

为了提高步进电机的定位精度,提出了一种基于AT89S52的步进电机闭环控制系统设计方案。采用AT89S52单片机从串口接收上位机的指令并产生相应的控制信号,通过RD-053MS步进电机驱动器对步进电机进行控制,并用角度编码器和IK220计数卡实时获取步进电机的转动角度,将其反馈给上位机,上位机根据计算出的实际转动角度和目标转动角度的差值,向下位机继续发送运动指令,直到满足精度要求。实验结果表明,系统定位精度可控制在20角秒以内,可应用于多种数控场合中。     

采用S型控制算法的步进电机控制器

为了改善步进电机的启动特性,将S型算法应用到步进电机的启动过程中,设计一种基于S3FN41F微处理器的步进电机嵌入式控制系统,并将其应用于液晶屏(LCD)压合器中.对该算法进行实现与验证,结果表明:采用S型控制算法的步进电机控制器能够更好地控制步进电机的运行,具有失步率低、振荡小、生产效率高等优点,能更好地应用于高速、高精度的压合系统中.     

基于FPGA的移动机器人运动控制器的实现

为了提高移动机器人控制的灵活性,设计并实现了一种基于FPGA的移动机器人运动控制器。介绍了该运动控制器的工作原理、硬件设计,充分利用FPGA的高速实时性和ARM微控制器的强大处理能力,从而提高了运动控制器的效率。实验表明,设计出的运动控制器稳定可靠,双码盘导航优于单码盘融合陀螺导航,能实现移动机器人的灵活控制。     

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．