本文關(guān)鍵詞：兩相混合式步進(jìn)電機細(xì)分控制器的設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：步進(jìn)電機具有定位精度高、無累積誤差、工作無電刷、啟停反應(yīng)速度快、開環(huán)控制性能好等優(yōu)點,這使得步進(jìn)電機在數(shù)字控制領(lǐng)域的使用已經(jīng)越來越廣泛。混合式步進(jìn)電機自帶體積小、低噪音、震動小的特點,已經(jīng)成為步進(jìn)電機中應(yīng)用最為廣泛的一種電機,因此對混合式步進(jìn)電機控制器的研究已經(jīng)成為當(dāng)今電機行業(yè)的一個熱門研究。針對兩相混合式步進(jìn)電機存在的一些不足,如在低頻運行時振動和噪音大,在高頻運行時轉(zhuǎn)矩下降和帶負(fù)載能力不足等,本文提出了一種基于交替續(xù)流模式的步進(jìn)電機細(xì)分控制方法,并且完成了控制器的設(shè)計。本文對兩相混合式步進(jìn)電機的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析和說明,并且對其磁鏈和電感進(jìn)行了詳細(xì)的分析與計算,推導(dǎo)并得到了兩相混合式步進(jìn)電機的數(shù)學(xué)模型,這是兩相混合式步進(jìn)電機細(xì)分控制的理論基礎(chǔ);對常見步進(jìn)電機驅(qū)動器的組成模塊進(jìn)行了簡要說明,分析了幾種傳統(tǒng)驅(qū)動方式的工作原理,并分別總結(jié)了它們各自優(yōu)點與不足,并確定將恒流斬波驅(qū)動電路與H橋驅(qū)動電路使用在本設(shè)計中。本文在兩相混合式步進(jìn)電機數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上對細(xì)分控制進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo),詳細(xì)說明了電機4細(xì)分運行時的轉(zhuǎn)矩、電流和轉(zhuǎn)子的變化,并且詳細(xì)說明SPWM控制的原理和實現(xiàn)方法;分析了續(xù)流電路在電機驅(qū)動中的作用,分析了常用的幾種續(xù)流電路的工作原理與優(yōu)缺點,結(jié)合常用的續(xù)流電路設(shè)計了快速續(xù)流與緩慢續(xù)流兩種新的續(xù)流電路,并分析了它們各自工作的原理與特點,提出了快慢續(xù)流方式自調(diào)整的續(xù)流控制新思路,提出了交替續(xù)流控制新方法,并說明了交替續(xù)流控制的實現(xiàn)原理和方法。細(xì)分控制與續(xù)流控制是本設(shè)計的兩個重點和難點。本文從硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩方面詳細(xì)的說明了控制器的設(shè)計。硬件電路設(shè)計分別從PIC16F73控制電路、D A轉(zhuǎn)換電路、PWM斬波恒流驅(qū)動電路、邏輯電路、功率驅(qū)動電路和電源電路這幾部分進(jìn)行分析。軟件設(shè)計在結(jié)合硬件電路的基礎(chǔ)上,分別從主程序設(shè)計和中斷程序設(shè)計兩方面進(jìn)行分析,其中中斷程序是實現(xiàn)步進(jìn)電機細(xì)分和續(xù)流控制的關(guān)鍵部分。文章最后對系統(tǒng)實物進(jìn)行了測試,分別對不同細(xì)分的單相電流波形進(jìn)行了測試和分析。經(jīng)實驗測試分析,該設(shè)計能夠有效的降低低頻振蕩和噪音,滿足設(shè)計的要求。
【關(guān)鍵詞】：兩相混合式步進(jìn)電機 細(xì)分控制 續(xù)流控制 交替續(xù)流
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM383.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 步進(jìn)電機控制器的研究背景與意義9-10
• 1.2 步進(jìn)電機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢10-12
• 1.3 步進(jìn)電機控制方式12-14
• 1.4 論文主要工作及組織結(jié)構(gòu)安排14-15
• 1.4.1 論文的主要工作14
• 1.4.2 論文組織結(jié)構(gòu)安排14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第二章 兩相混合式步進(jìn)電機數(shù)學(xué)模型及其傳統(tǒng)的驅(qū)動方式16-26
• 2.1 兩相混合式步進(jìn)電動機結(jié)構(gòu)及工作原理16-18
• 2.2 兩相混合式步進(jìn)電磁原理和數(shù)學(xué)模型18-21
• 2.2.1 兩相混合式步進(jìn)電動機的磁鏈和電感18-19
• 2.2.2 兩相混合式步進(jìn)電機的數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.3 步進(jìn)電機的驅(qū)動21-25
• 2.3.1 步進(jìn)電機驅(qū)動器的構(gòu)成21
• 2.3.2 步進(jìn)電機傳統(tǒng)驅(qū)動方式21-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 兩相混合式步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動與續(xù)流控制26-38
• 3.1 兩相混合式步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動26-28
• 3.2 SPWM控制28-32
• 3.2.1 PWM控制的基本原理28-29
• 3.2.2 SPWM原理和產(chǎn)生的方法29-32
• 3.3 步進(jìn)電機常用續(xù)流方式32-35
• 3.4 兩相混合式步進(jìn)電機續(xù)流控制35-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 系統(tǒng)設(shè)計與實驗分析38-57
• 4.1 硬件設(shè)計38-49
• 4.1.1 步進(jìn)電機控制系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)38-39
• 4.1.2 PIC16F73單片機及其外部電路39-44
• 4.1.3 D/A轉(zhuǎn)換電路與PWM恒流斬波驅(qū)動電路44-46
• 4.1.4 邏輯電路與功率驅(qū)動電路46-48
• 4.1.5 電源電路48-49
• 4.2 軟件設(shè)計49-53
• 4.2.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計49-51
• 4.2.2 中斷程序設(shè)計51-53
• 4.3 實驗分析53-55
• 4.3.1 步進(jìn)電機控制系統(tǒng)實物及其參數(shù)53-54
• 4.3.2 步進(jìn)電機細(xì)分控制的電流波形圖與分析54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第五章 總結(jié)與展望57-58
• 5.1 總結(jié)57
• 5.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 致謝61-62
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果62

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬西庚,劉復(fù)玉,劉揚,李紅;基于轉(zhuǎn)移諧振的步進(jìn)電機細(xì)分控制電源設(shè)計[J];石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年06期

2 雷凱,鄒麗新,張耀明;步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動中繞組電流的修正[J];蘇州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年01期

3 陳文濤,朱志堅;步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動技術(shù)分析[J];重慶工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報;2004年02期

4 原育凱;;步進(jìn)電機細(xì)分控制量的模型和優(yōu)化[J];電機技術(shù);2007年01期

5 孟軍;張振興;劉波;;二相步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動的設(shè)計與實現(xiàn)[J];電氣應(yīng)用;2007年12期

6 孫巖;;二相步進(jìn)電機細(xì)分精度及線性變速的研究[J];高等職業(yè)教育(天津職業(yè)大學(xué)學(xué)報);2008年05期

7 智淑亞;宗存元;付香梅;;步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動控制技術(shù)研究[J];金陵科技學(xué)院學(xué)報;2008年01期

8 胡昊然;張飛;林家俊;;一種實用的二相步進(jìn)電機細(xì)分控制電路[J];電子技術(shù);2008年09期

9 劉志明;戴明;匡海鵬;;一種步進(jìn)電機細(xì)分控制方法[J];機械設(shè)計與制造;2008年11期

10 郝晶;楊瑞峰;杭曄;;步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動軟件設(shè)計[J];機械工程與自動化;2009年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 吳春艷;何穎;劉少學(xué);;步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動電路設(shè)計[A];2007'中國儀器儀表與測控技術(shù)交流大會論文集（二）[C];2007年

2 隋國榮;陳抱雪;孫蓉霞;涂建坤;;步進(jìn)電機細(xì)分技術(shù)在光纖偏振測試中的應(yīng)用[A];第三屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

3 桑鵬;呂建工;;基于FPGA的步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動方案[A];第二十四屆全國空間探測學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2011年

4 楊霞;張春蕾;;基于TA8435H的二相步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動模塊設(shè)計[A];第十七屆中國小電機技術(shù)研討會論文集[C];2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐佳偉;兩相混合式步進(jìn)電機細(xì)分控制器的設(shè)計[D];浙江理工大學(xué);2016年

2 張靖;步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動器的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2003年

3 雷凱;步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動技術(shù)的研究[D];蘇州大學(xué);2003年

4 劉鼎邦;兩相混合步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動的研究[D];長沙理工大學(xué);2012年

5 于萬海;步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動及微步距角測量修正系統(tǒng)的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

6 田強;基于單片機的二相混合式步進(jìn)電機細(xì)分控制器研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

7 王曉丹;基于單片機的步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動系統(tǒng)的研究[D];中南大學(xué);2008年

8 孫宏剛;兩相混合式步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動控制器的研究[D];華中科技大學(xué);2006年

9 王艷華;基于FPGA控制的步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動器的設(shè)計與現(xiàn)實[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2013年

10 劉夢亭;基于FPGA控制的步進(jìn)電機細(xì)分驅(qū)動系統(tǒng)[D];廣東工業(yè)大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：兩相混合式步進(jìn)電機細(xì)分控制器的設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：278329