基于单片机的步进电机控制系统的设计文献综述
2020-06-29 20:41:06
1、课题的研究背景和意义 步进电机是数字控制系统中的一种非常重要的自动化执行元件,其功能是将脉冲电信号变换为相应的角位移或直线位移,即给一个脉冲信号,步进电机就转动一个角度。
步进电机区别于其他控制电机的最大特点是,它是通过输入脉冲信号来进行控制的,即电机的总转动角度由输入脉冲数决定,而电机的转速由脉冲信号频率决定,因此非常适合单片机控制。
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,在工业自动化装备,办公自动化设备中有着广泛的应用。
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。
近年来,控制技术、计算机技术以及微电子技术的迅速发展,有利地推动了步进电机控制技术的进步,提高了步进电机运动装置的应用水平。
过去电动机的控制多用模拟法,随着微电子和计算机技术的发展,电动机的控制也发生了深刻的变化,步进电机常常和计算机一起组成高精度的数字控制系统,模拟控制已经逐渐被使用单片机为主混合控制和全数字控制所取代。
基于单片机的控制系统是通过软件来控制步进电机,能够更好地发挥步进电机的潜力。
因此,采用单片机控制步进电机己经成为了一种必然的趋势,也符合数字化的时代发展要求。
二、 国内外对步进电机控制系统研究现状 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。