基于FPGA的步進電機細分控制器的設計

混合式步進電機的工作原理類似于永磁同步電機,完全可以引入同步電機的先進控制方法.從同步電機控制的角度來控制步進電機,就從根本上跳出了步進電機細分控制是對相電流控制的限制,實現(xiàn)了全新的脈沖細分控制.基于這一理論開發(fā)出以電機控制專用的數(shù)字信號處理器芯片tms320lf2407為核心的三相混合式步進電機脈沖細分控制器.

針對反應式步進電動機的正弦轉(zhuǎn)矩特性,介紹了等步距角細分電流的計算方法。相對于以前的計算方法,該方法精度更高。用vhdl語言設計了基于fpga的多級細分控制器。該控制器不僅可將穩(wěn)定平衡點之間的通常步距進行多級細分,還可提供不同的步進速度。該控制器的應用可大大簡化細分驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu),提高微處理器的工作效率。仿真結(jié)果驗證了設計的正確性,所設計的基于fpga的細分控制器稍作修改即可滿足于對于不同類型的步進電動機。

在數(shù)字積分插補算法的基礎上,設計基于fpga的步進電機兩軸聯(lián)動控制的實現(xiàn)方案。給出veriloghdl語言設計的dda程序代碼及其仿真結(jié)果,并結(jié)合步進電機的工作方式設計驗證電路。驗證結(jié)果表明該控制系統(tǒng)達到對步進電機的兩軸聯(lián)動控制和實時控制的要求。

細分驅(qū)動技術(shù)是解決步進電動機在低速運行狀態(tài)下轉(zhuǎn)矩脈動、振蕩、噪聲等缺點的有效手段。設計了一種基于片上可編程系統(tǒng)sopc(systemonaprogrammablechip)技術(shù)的混合式步進電動機細分控制器。以fpga為載體,以niosⅱ軟核為中央處理單元,以細分功能模塊為片上外圍設備,構(gòu)建了完整的片上系統(tǒng)。配合步進電動機專用驅(qū)動芯片,實現(xiàn)了步進電動機的細分驅(qū)動。實驗結(jié)果表明該設計有效提高了步進電動機在低速狀態(tài)下的運行性能。

步進電機手持控制器的設計與應用 劉健王旭東周凱 摘要：步進電機有控制方便、定位準確等優(yōu)點。隨著科技的發(fā)展步進電機在實際中的應 用越來越廣泛。本文主要針對外圓磨床設計了一款手持控制器，本控制器采用了英飛凌公司 生產(chǎn)的xc164cs單片機作為主控芯片，取代了以往的脈沖發(fā)生器，采用軟件編程的方法產(chǎn) 生控制脈沖，并與步進電機細分驅(qū)動器sj-3f110m相連接來控制步進電機轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速及布 距腳。通過液晶顯示器顯示步進電機的運行狀態(tài)。本控制器還針對磨床的交流伺服電機增添 了da轉(zhuǎn)換功能，從而控制磨削速度。本文設計的控制器簡化了設計電路并降低了生產(chǎn)成本， 提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。 關(guān)鍵詞：步進電機；手持終端；磨削速度； thehandcontrollerofthedesignandapplication ofstepmotorbasedon

針對流蘇絲線繞制過程中對動力機構(gòu)的控制要求,系統(tǒng)設計以atmel89s52系列單片機為核心控制器,采用sanyo步進電機作為動力機,利用東芝公司的tb6560ahq步進電機細分驅(qū)動器和atmel公司的i2c總線器件at24c02芯片對系統(tǒng)掉電時的實時速度、圈數(shù)和轉(zhuǎn)向等數(shù)據(jù)進行保護,實現(xiàn)了絲線繞制過程中對力矩、轉(zhuǎn)向、速度、圈數(shù)和捻度等參數(shù)的精確控制,減輕了工人的勞動強度,提高了流蘇的生產(chǎn)質(zhì)量和效率.

應用定點數(shù)計算在handel-c語言中,實現(xiàn)了在xilinx公司的現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)芯片上的直流伺服電機角度位置控制的比例微分(pi)控制器。pi控制器大約占用了fpgavirtexv1000整個容量的1%,其最大時鐘頻率為4.6mhz。通過設計對現(xiàn)場可編程門陣列在數(shù)字控制應用軟件中的性能做出了評估。實驗和仿真表明,對于一些常規(guī)數(shù)字控制應用軟件來說,現(xiàn)場可編程門陣列具有足夠強大的計算能力。

基于紅外遙控步進電機的設計 班級：b140415 摘要：隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展,步進電機的需求量與日俱增，它廣 泛用于打印機、電動玩具等消費類產(chǎn)品以及數(shù)控機床、工業(yè)機器人、醫(yī)療 器械等機電產(chǎn)品中，其在各個國民經(jīng)濟領(lǐng)域都有應用。研究步進電機的控 制系統(tǒng)，對提高控制精度和響應速度、節(jié)約能源等都具有重要意義。 步進電機是一種能將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機電元件， 步進電機控制系統(tǒng)主要由步進控制器，功率放大器及步進電機等組成。采 用單片機控制，用軟件代替上述步進控制器，使得線路簡單，成本低，可 靠性大大增加。軟件編程可靈活產(chǎn)生不同類型步進電機勵磁序列來控制各 種步進電機的運行方式。 介紹了一種基于at89c51單片機的紅外遙控步進電機的設計,系統(tǒng)分為紅 外遙控編解碼、lcd顯示和驅(qū)動步進電機三個模塊,設計的系統(tǒng)能通過遙控 器來控制步進電機，并且步進電機的狀態(tài)能通過

利用無線soc單片機nrf9e5實現(xiàn)了兩相混合步進電機的無線電遙控。給出了無線控制器的硬件電路圖。利用c51語言編寫了步進電機轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)向無線遙控程序。利用visualbasic編寫了pc機rs-232控制界面。實驗表明:設計的無線遙控器的遙控距離為100m左右,抗干擾能力較強。

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采用高性能的stc89c516rd+單片機,控制步進電機完成點動、快進、工進以及精確定位的任務。定位系統(tǒng)是通過設定原點和精確控制脈沖數(shù)來實現(xiàn)的。解決了鉆頭在剛性材料表面上不能精確定位以及金屬屑不易排出去的難題。與傳統(tǒng)的手動鉆孔機相比,該伺服鉆孔機控制方便、精度高、生產(chǎn)效率高。

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步進電機控制電路一種基于FPGA的實現(xiàn)

步進電機和減速電機的區(qū)別 在回答這個問題之前，先來了解下什么是步進電機和 減速電機？ 步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開 環(huán)控制元步進電機件。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停 止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變 化的影響，當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步 進電機按設定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”， 它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的?？梢酝ㄟ^控制脈 沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可 以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而 達到調(diào)速的目的。 減速電機是由減速器（齒輪箱）+電機組成而成，電機 提供的是高速轉(zhuǎn)速，但力矩很小，慣性大；減速器的功能則 是降低轉(zhuǎn)速、提升扭矩，降低慣性，已到達理想的轉(zhuǎn)速和力 矩；比如常見的有電動窗簾、電動卷閘門，都采用了減速電 機，轉(zhuǎn)速慢、力矩大。 簡單的說步進電機可以可以定長

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氣缸與步進電機的混合控制

5V_4相_5線步進電機_全新步進電機

步進電機細分控制器以51單片機為核心,以l297和l298為驅(qū)動,由驅(qū)動模塊、d/a轉(zhuǎn)換模塊和穩(wěn)壓模塊三部分組成。通過細分驅(qū)動器的驅(qū)動,使步距角變小,系統(tǒng)發(fā)出電脈沖信號以控制步距腳的細微變化,從而實現(xiàn)細分控制。該系統(tǒng)解決了步進電機低頻振蕩、高頻失步和歩矩角大等問題,使步進電機的控制具有高精度、低振動、低噪音的特點。

針對如何實現(xiàn)水稻育秧棚卷簾門的精確控制問題,設計了基于c8051f350的步進電機控制器。該控制器以可編程并行接口芯片8279與c8051f350單片機為核心,通過對步進電機的操作,實現(xiàn)了育秧棚卷簾門的靈活控制?？刂破髂軌?qū)崿F(xiàn)卷簾門的上卷、下卷等7個工作狀態(tài)以及卷簾門運行速度和運行狀態(tài)的顯示。控制器的硬件系統(tǒng)主要包括gprs模塊、脈沖分配、驅(qū)動、光耦、鍵盤和顯示電路等。實驗測試表明:利用該控制器完成的育秧棚卷簾門控制,具有結(jié)構(gòu)簡單、方便可靠以及易于掌握等優(yōu)點。

5v4相5線步進電機全新步進電機/減速電機 24byj-48-5v 額定電壓5vdc空載牽入頻率>600hz 相數(shù)4空載牽出頻率>1000hz 減速比1/64牽入轉(zhuǎn)矩>34.3mn.m(120hz) 步距角5.625°/64自定位轉(zhuǎn)矩>34.3mn.m 直流電阻200ω±7%(25℃) 溫 升 10mω(500v) 噪 聲 <40db(120hz,noload,10cm) 介電強度600vac/1ma/1s 重 量 about32g 絕緣等級a 直徑：28mm 電壓：5v 步進角度：5.625x1/64 5線4相可以用普通uln2003芯片驅(qū)動， 也可以接成2相使用可以配套開發(fā)板

采用機電結(jié)合的方法,把傳統(tǒng)的浮子測量方式與單片機技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)高精度、低成本、數(shù)字化的測量。步進電機是一個沒有累計誤差、使用方便的執(zhí)行部件。系統(tǒng)中用浮子上的霍爾傳感器來確定液面的位置,并且在與液面垂直的方向上安置一系列的霍爾傳感器作為基準。利用步進電機帶動絲桿上的磁鐵尋找到液面,然后再找到離液面最近的基準,計數(shù)步進電機所走的步數(shù)。磁鐵沿絲桿移動的距離與步進電機所走的步數(shù)成線性關(guān)系,因此可以算出基準和液面之間的距離。根據(jù)基準和這個距離計算得到機車油箱內(nèi)的油位。

1/24 步進電機自動控制系統(tǒng) 設計內(nèi)容 設計用pc機對四相步進電機，方向，步數(shù)及自動化控制系統(tǒng)，并編寫匯編程序?qū)崿F(xiàn)相應輕 能。 設計要求 （1）設計控制系統(tǒng)硬件電機。 （2）由8255鍵盤控制電機的方向，走的步數(shù),并由數(shù)碼管顯示相應的參數(shù)。 （3）在命令執(zhí)行結(jié)束后，由pc內(nèi)部揚聲器發(fā)出信號提示。 設備與器材 pc機一臺，tpc－1實驗臺一個，并行接口8255一片，步進電機一個，led數(shù)碼管4個， 74ls164按鍵11個，gal芯片一個，74ls245一片。矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴賃軔朧。 硬件方案 硬件共分成5個模塊：①譯碼驅(qū)動電路，②8255控制鍵盤模塊③8255led顯示模塊，④步 電機驅(qū)動模塊，⑤步進電機模塊聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈禍測樅。 a)譯碼驅(qū)動電路 方案一使用適當?shù)拈T電路來實現(xiàn)不同地址的，用74ls245做數(shù)據(jù)驅(qū)