基于单片机的步进电机控制系统设计文献综述
2020-05-26 20:41:12
文 献 综 述 1. 本课题国内外研究现状和发展趋势 步进电机作为控制执行元件,是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。
例如,在仪器仪表,机床设备以及计算机的外围设备中(如打印机和绘图仪等),凡需要对转角进行精确控制的情况下,使用步进电机最为理想。
随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用[1]。
我国数控机械和普通机床的微机改造中大多数均采用开环步进电机控制系统,为了适应一些领域中高精度定位和运行平稳性的要求,我国改革开放初期研究步进电机细分驱动技术,细分驱动是指在每次脉冲切换时,不是将绕组的全部电流通入或切除,而是只改变相应绕组中电流的一部分,电动机的合成磁势也只旋转步距角的一部分。
细分包括振荡器、环行分配器控制的细分驱动。
另外还有基于单片机斩波恒流驱动、基于单片机的直流电压驱动三种常见驱动方式,除上述三种步进电机的驱动方案之外,目前报道的驱动方案还有根据汇编语言或C语言进行软件开发,通过串行或并行通行的方式实现PC机与步进电机控制器之间的数据通信,最终实现由PC机直接控制步进电机的方法。
国外对步进电机的研究一直很活跃。
目前,国外对步进电机的控制和驱动的一个重要发展方向是大量采用专用芯片,结果是大大缩小驱动器的体积,明显提高了整机的性能。
比较典型的一类芯片,其核心是用硬件和微程序来保证步进电机实现合理的加减速过程 ,同时完成计长走步、正反转等。
对于开环使用的步进电机 ,实现合理的加减速过程便可使其达到较高的运行频率而不失步或过冲。