【摘要】：步進(jìn)電機(jī)由于其定位精度高、無位置累積誤差,驅(qū)動電流小、功耗低、效率高、無刷,驅(qū)動器成本低的顯著特點(diǎn),如今已經(jīng)在諸多生活和工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的運(yùn)用。在當(dāng)代品種類型繁多的步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)品格局里,混合式步進(jìn)電機(jī)占據(jù)著很大一塊份額,這是由于混合式步進(jìn)電機(jī)集合了磁阻式及永磁式兩種步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。本文介紹了一種基于DSP的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器。本系統(tǒng)采用TMS320F28035控制器作為核心控制器件,利用下橋臂電阻進(jìn)行電流采樣,通過混合式編碼器進(jìn)行轉(zhuǎn)速檢測,利用電流、位置的反饋和坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)對兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的控制。在控制策略方面,本文介紹了兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,闡述了步進(jìn)電機(jī)兩種的使用最廣泛的控制策略——細(xì)分控制和矢量控制。本文還通過MATLAB自帶的可視化仿真工具SIMULINK對細(xì)分控制和矢量控制策略進(jìn)行了仿真。本文詳細(xì)的分析了兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并以此為基礎(chǔ)將最大轉(zhuǎn)矩電流比的控制思想運(yùn)用于兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的矢量控制里。本文還研究了適用于兩相全橋逆變器拓?fù)涞膬上郤VPWM調(diào)制原理,并設(shè)計了下橋臂電阻采樣與電流重構(gòu)策略。仿真結(jié)果表明,SVPWM控制策略、電流重構(gòu)策略與兩種控制方式是可行的。最后,選擇了專門面向電機(jī)控制的TMS320F28035型號DSP芯片作為控制芯片,設(shè)計了兩相混合式步進(jìn)電機(jī)全數(shù)字驅(qū)動器的硬件系統(tǒng),并完成了驅(qū)動器的軟件模塊的設(shè)計,最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明,本次驅(qū)動器設(shè)計方案是可行的。
[Abstract]:Stepping motor has been widely used in many fields of life and industry because of its high positioning accuracy, no accumulative error, low driving current, low power consumption, high efficiency, brushless and low drive cost. In the present product pattern of stepping motor, hybrid stepping motor occupies a large share, which is because the hybrid stepping motor has the advantages of magnetoresistive motor and permanent magnet stepping motor. This paper introduces a two-phase hybrid stepping motor driver based on DSP. The system uses TMS320F28035 controller as the core controller, uses the lower arm resistor to sample the current, detects the rotational speed through the hybrid encoder, and makes use of the current. Position feedback and coordinate transformation are used to control the two-phase hybrid stepping motor. In terms of control strategy, the mathematical model of two-phase hybrid stepping motor is introduced, and the two most widely used control strategies, subdivision control and vector control, are described. This paper also simulates the strategy of subdivision control and vector control by Simulink, a visual simulation tool provided by MATLAB. In this paper, the mathematical model of two-phase hybrid stepping motor is analyzed in detail, and the maximum torque / current ratio is applied to the vector control of two-phase hybrid stepping motor. The principle of two-phase SVPWM modulation suitable for the topology of two-phase full-bridge inverter is also studied, and the resistive sampling and current reconfiguration strategy of the lower leg are designed. Simulation results show that SVPWM control strategy, current reconstruction strategy and two control methods are feasible. Finally, the TMS320F28035 DSP chip for motor control is selected as the control chip. The hardware system of the two-phase hybrid stepping motor all-digital driver is designed, and the software module of the driver is designed. Finally, the experimental results show that the driver design is feasible.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM383.6

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本文編號：2128478