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步进电机多级细分驱动办法商量与研究

2016-01-12 11:03 作者: 来源: 本站 浏览: 436 次 我要评论步进电机多级细分驱动办法商量与研究已关闭评论 字号:

摘要: 步进电机作为电磁机械装配,其进给的分辨率取决于细分驱动技巧。采取软件细分驱动方法,因为编程的灵活性、通用性,使得步进细分驱动的成本低、效力高,要修改筹划也易办到。同时,还可解决步进电机在低速时易出现的低频振动和运行中的噪声等。但单一的软件细分驱动在精度与速度兼...

步进电机作为电磁机械装配,其进给的分辨率取决于细分驱动技巧。采取软件细分驱动方法,因为编程的灵活性、通用性,使得步进细分驱动的成本低、效力高,要修改筹划也易办到。同时,还可解决步进电机在低速时易出现的低频振动和运行中的噪声等。但单一的软件细分驱动在精度与速度兼顾上会有抵触,细分的步数越多,精度越高,但步进电机的迁移转变速度却降低;要进步迁移转变速度,细分的步数就得削减。为此,设计了多级细分驱动体系,经由过程不合的细分档位设定,实现不合步数的细分,同时包管了不合的迁移转变速度。

1 细分驱动道理

步进电机控制中已蕴含了细分的机理。如三相步进电机按ABC的顺序轮流畅电,步进电机为整步工作。而按AACCCBBBAA的顺序通电,则步进电机为半步工作。以AB为例,若将各相电流看作是向量,则从整步到半步的变换,就是在IA与IB之间插入过渡向量IAB,因为电流向量的合成偏向决定了步进电机合成磁势的偏向,而合成磁势的迁移转变角度本身就是步进电机的步进角度。显然,IAB的插入改变了合成磁势的迁移转变大年夜小,使得步进电机的步进角度由&thetab变为0.5&thetab,从而也就实现了2步细分。由此可见,步进电机的细分道理就是经由过程等角度有规律的插入电流合成向量,从而减小合成磁势迁移转变角度,达到步进电机细分控制的目标。

在三相步进电机的A相与B相之间插入合成向量AB,则实现了2步细分。要再实现4步细分,只需在A与AB之间插入3个向量I1、I2、I3,使得合成磁势的迁移转变角度&theta1=&theta2=&theta3=&theta4,就实现了4步细分。但4步细分与2步细分是不合的,因为I1、I2、I33个向量的插入是对电流向量IB的分化,故控制脉冲已变成了阶梯波。细分程度越高,数字万用表使用方法并不能学习,阶梯波越复杂。

在三相步进电机整步工作时,实现2步细分合成磁势迁移转变过程为IAIABIB;实现4步细分迁移转变过程为IAI2IAB;而实现8步细分则迁移转变过程为IAI1I2I3IAB。可见,选择不合的细分步数,就要插入不合的电流合成向量。

2 多级细分驱动体系的实现

2.1体系构成

体系由主机、键盘输入体系、步进显示体系、步进控制体系构成。主机采取AT89C51单片机,其为低功耗的8位单片机,片内有一个4K字节的Flash可编程、可擦除、只读存储器,故可简化体系构成,且可知足本体系数据存储空间的请求。主机接收串行口送来的步进控制数据,并对其进行处理,以实施步进控制。键盘输入体系是用来输入控制所需的细分档位。体系设计时,推敲到跟着细分的精确化,如128步细分时,步距角达到足够小,能知足各类步进请求,故以2的整数次幂作为细分基准。步进显示体系由液晶显示器显示当前细分档位和细分后的步进角等参数。为了削减电路的复杂性,该显示器显示的最小单位规定为0.01°。步进控制体系由D/A转换部分和驱动体系构成。D/A转换部分包含3片DAC0830集成芯片和数据锁存体系。DAC0830转换分辨率是8位,该芯片具有与微处理器兼容、价格低廉、接口简单、转换控制轻易等长处。D/A转换部分的功能是将二进制代码表示的阶梯波数值转换为响应的电流值输出,经驱动体系放大年夜,控制步进电机迁移转变。

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