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。     

基于FPGA的电机细分控制的研究

以前电机的细分控制技术借用硬件设备来实现对其细分,但是这个过程复杂成本较高,最重要的是在实现电机的细分过程还会出现电流震荡等现象导致细分不够精密。现在随着科技的不断进步,FPGA在当下很多电路中应用广泛,特别是对电机细分控制的应用上能起到很好的效果。文章以步进电机为研究对象简要探讨了步进电机细分驱动的基本原理,基于FPGA的硬件实现和仿真、测试结果分析,展示了步进电机细分的过程。     

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.     

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.     

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.     

一种基于TMS320F2812的五相步进电机细分驱动方案

针对五相步进电机不易控制的问题,阐述了步进电机细分驱动原理,建立了细分驱动数学模型并在Matlab/Simlink环境下进行了仿真,在硬件系统设计方面采用TI公司专门用于电机控制的DSP处理器TMS320F2812来实现五相步进电机的细分驱动控制,给出了整个系统的软件设计.实验结果表明:采用DSP实现了五相步进电机的细分控制,提高了步进电机的分辨率、提升了系统的控制精度和性能.     

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．     

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.     

单片机控制的步进电机恒流斩波细分驱动系统

在对步进电机细分驱动原理进行分析研究的基础上，提出一种新的步进电机细分驱动电路——单片机控制的步进电机恒流斩波细分驱动电路，并对其功能及特点进行了系统的阐述。     

基于现场可编程门阵列的步进电机运动控制系统设计研究

提出一种在多用途步进电机运动控制系统中应用现场可编程门阵列(FPGA)实现多台步进电机可变细分脉冲分配器的方法.按照运动控制系统的多用途特性要求和可逆循环计数寻址EPROM的思想设计可变细分控制策略,将控制步进电机运转的矩形脉冲波通过细分代码转换成阶梯近似、幅值恒定的正弦、余弦波.利用Verilog HDL硬件描述语言,并运用MAX plus II开发软件,在单片FPGA上实现了多台步进电机的脉冲分配器,负责细分代码的生成与输出,并在FPGA片内集成了大部分的MCU外围接口电路,包括MCU的译码电路、键盘和中断接口电路,使MCU软件结构和外围电路大为简化.结果表明,系统扩展方便,可移植性高,具有广泛的适应性.     

结合STM32和FPGA的步进电机运动控制系统设计

研究并设计一种以STM32F103和FPGA为核心的步进电机运动控制系统,通过上位机完成对步进电机运动状态的控制,达到加减速、速度等级选择、方向控制等目的,实现系统的软硬件结合.采用增量式编码器完成电机位置的反馈,通过FSMC总线完成单片机与FPGA之间的通信,以Verilog HDL硬件描述语言为基础进行步进电机控制程序的编写.对系统的数据输送、驱动脉冲进行仿真,并且完成实际调试.结果表明,所设计的控制系统简单实用、效果良好且可移植性强.     

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。     

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.     

步进电机发展回顾与前景展望

本文对步进电机的功能、分类、发展历程进行了概述,并对DDS技术、步进电机加减速控制、高性能电源技术、电流细分驱动技术、步进电机联网控制等步进电机控制技术的发展动态进行了分析.在此基础上,对步进电动机的发展前景作了合理的展望.     

基于VHDL的SVPWM发生器的实现

空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术可以提高电压型逆变器的电压利用率和电动机的动态响应性能,还可以减小电动机的转矩脉动。所以在电机的矢量控制系统中得到了广泛的应用。结合FPGA数据处理速度高的特点,以VHDL硬件语言来编写SVPWM,通过QUARTUSII自带仿真软件进行仿真。结果表明:该方法可以有效地控制逆变器桥臂开关。     

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.     

步进电机S曲线调速控制研究

研究由单片机控制的步进电机S曲线调速的方法, 实现对步进电机精确的控制. 分析S形算法的理论及实现, 设计了单片机的控制程序; 在软件部分开启了重复计数寄存器的功能, 减少CPU的消耗. 为验证该方法的可行性及有效性, 以微处理器STM32F103为控制器, 搭建试验平台. 试验结果表明： 对任意发送的脉冲总数, 采用S曲线调速方法, 都可以对步进电机实现精准的控制, 有效解决了步进电机失步或过冲等问题.     

基于CPLD的步进电机控制器

介绍了步进电机的工作原理,利用复杂可编程逻辑器件产生编码脉冲和控制信号,通过驱动放大电路实现了对步进电机速度和方向的精确控制,并用VHDL语言完成了程序的编写,给出了仿真结果并实际应用于电机的控制.