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．     

功率步进电机的细分控制

使步进电机在细分状态下运行是提高步进电机伺服系统精度的途径之一.本文主要是从原理和方法上对功率步进电机如何实现细分控制进行分析,并且对细分控制中如何使电机绕组电流在高频情况下前后沿保持明显的阶梯,定时与定流控制,步距角的均匀问题,系统的振动等都进行了讨论.文中还介绍了时序脉冲发生器的设计.     

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。     

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.     

步进电机细分驱动中绕组电流的修正

在步进电机细分驱动系统中，由于步进电机绕组电流与磁场幅值之间的非线性关系，以及步进电机转子的磁滞效应等因素，细分后得不到均匀的步距角，因此必须对细分电流的大小进行修正，讨论了修正的方法，并给出了修正后的实验数据。     

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。     

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.     

步进电机及其应用芯片研究

本设计主要是实现三相混合式多级细分步进电机驱动器,三相正弦波形两两相差120度。硬件上利用TI公司的串行数模转换芯片tlc5620实现三路波形的同步输出。为提高分辨率,使步进电机运行更加平稳均匀,认真研究了步进电机细分控制的原理。通过控制产生量化的梯形型正弦波并改变细分步数,实现最小分辨率的可调节。这种三相混合式多细分步进电机能适应当前产业发展的需要,为步进电机的进一步扩大应用领域开辟了更为广阔的前景。     

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。     

直接电压放大功率驱动的步进电机细分驱动技术研究

基于电流矢量恒幅均匀旋转的步进电机细分技术,设计了直接电压放大功率驱动的细分驱动电路,采用软件生成表和人工修正相结合的方法,补偿了步距角与细分数的非线性关系.实现了步距角的均匀细分,细分角达到了每步0 025°.实验表明在负荷不大时,系统运行平稳而且细分精度高.     

基于CPLD的带细分的三相步进电机驱动器设计

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CLPD为核心的三相混合式步进电机脉冲细分控制器。     

基于FPGA的步进电机控制器设计

步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移的特殊电机,每改变一次通电状态,步进电机的转子就转动一步。目前大多数步进电机控制器需要主控制器发送时钟信号,并且要至少一个I／O口来辅助控制和监控步进电机的运行情况。在单片机或DSP的应用系统中,经常配合CPLD或者FPGA来实现特定的功能。本文介绍通过FPGA实现的步进电机控制器。该控制器可以作为单片机或DSP的一个直接数字控制的外设,只需向控制器的控制寄存器和分频寄存器写入数据,即可实现对步进电机的控制。     

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.     

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.     

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.     

步进电机细分控制的单片机实现

步进电机是机电一体化执行元件的重要产品之一,由于其易于精确控制的良好性能而受到广泛的应用。根据步进电机细分控制的原理,提出了由D/A转换模块配合单片机控制来实现细分控制的方法,为提高步进电机的控制精度提供了一种可行的参考方案。     

步进电机细分控制输入输出特性的研究

提出了步进电机细分控制特性曲线拟合的概念,阐明了拟合控制曲线对步进电机细分控制量选取的意义,论述了细分控制特性曲线的拟合方法。用三次样条曲线实现了对细分控制输入输出特性的拟合,给出了拟合公式。拟合结果表明,拟合数据与实测数据相差不大。     

临床多通道微量注射泵的设计

基于步进电机的单片机控制方法,设计了一台具有3个通道独立注射功能的微量注射泵.该注射泵采用单片机作为核心控制芯片,通过3台步进电机的细分控制实现了注射器的高精度注射功能,并应用旋转编码器对步进电机的工作状态进行监测反馈.当注射完毕或出现工作状态异常时,系统将给出提示报警.实验测试结果表明该系统能应用于临床以实现同时对3种不同药液不同输注速度和注射量的高精度控制.