本文關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)及其應(yīng)用設(shè)計(jì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化為機(jī)械角位移或者線位移的機(jī)電元件,它能夠在不涉及伺服系統(tǒng)復(fù)雜反饋環(huán)路的情況下實(shí)現(xiàn)良好的定位精度,并且具有性價(jià)比高、易于控制以及無積累誤差等優(yōu)點(diǎn),在民用、工業(yè)用的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控開環(huán)定位系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用,具有較高的實(shí)用價(jià)值。本論文在研究步進(jìn)電機(jī)的特性、構(gòu)造、工作原理及關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)之上,針對(duì)具體的應(yīng)用需求,開發(fā)出了多款基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器,最后將步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于芯片顯微自動(dòng)拍照系統(tǒng)當(dāng)中,實(shí)現(xiàn)了芯片顯微拍照的自動(dòng)化。 本論文主要開發(fā)了以下幾個(gè)步進(jìn)電機(jī)相關(guān)的項(xiàng)目: (1)兩相永磁式步進(jìn)電機(jī)測試儀器。該儀器采用了恒壓驅(qū)動(dòng)方式,具有定頻、變頻、觸發(fā)以及循環(huán)四種測試模式,并可通過由按鍵及液晶顯示模塊構(gòu)成的人機(jī)交互界面靈活設(shè)置工作參數(shù)。 (2)五相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。該驅(qū)動(dòng)器采用恒總流斬波驅(qū)動(dòng)方式,能夠使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)、牽出轉(zhuǎn)矩更大。 (3)兩相混合式步進(jìn)電機(jī)三維細(xì)分驅(qū)動(dòng)控制器。該驅(qū)動(dòng)控制器采用了正弦細(xì)分驅(qū)動(dòng)方式,能夠同時(shí)對(duì)三個(gè)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行可變細(xì)分驅(qū)動(dòng)以及自動(dòng)升降速控制,主要應(yīng)用于三維定位系統(tǒng)當(dāng)中。 (4)CAN-RS232以及USB-RS232透明協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。采用這兩模塊可將傳統(tǒng)的基于RS232和RS485總線的主從式通訊方式,升級(jí)為基于CAN總線的多主通訊方式,從而大大提高通訊系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。 (5)芯片顯微自動(dòng)拍照系統(tǒng)。該顯微自動(dòng)拍照系統(tǒng)硬件部分主要由三維細(xì)分驅(qū)動(dòng)器、三維電控位移臺(tái)、顯微鏡、CMOS攝像頭以及計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
【關(guān)鍵詞】：步進(jìn)電機(jī) 正弦細(xì)分驅(qū)動(dòng) 運(yùn)動(dòng)控制
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TM383.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-23
• 1.1 步進(jìn)電機(jī)概述12-13
• 1.2 步進(jìn)電機(jī)工作原理13-17
• 1.2.1 磁阻式步進(jìn)電機(jī)14-15
• 1.2.2 永磁式步進(jìn)電機(jī)15-16
• 1.2.3 混合式步進(jìn)電機(jī)16-17
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展概況與趨勢17-19
• 1.4 關(guān)鍵技術(shù)問題19-22
• 1.4.1 正弦細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)19-20
• 1.4.2 脈沖寬度調(diào)制技術(shù)20-21
• 1.4.3 升降頻控制技術(shù)21-22
• 1.5 本論文的工作內(nèi)容22-23
• 第二章 兩相永磁式步進(jìn)電機(jī)測試儀器的開發(fā)23-37
• 2.1 設(shè)計(jì)要求23-26
• 2.1.1 驅(qū)動(dòng)方式23-24
• 2.1.2 勵(lì)磁方式24-25
• 2.1.3 測試模式25-26
• 2.2 硬件設(shè)計(jì)26-32
• 2.2.1 電源模塊27
• 2.2.2 單片機(jī)控制模塊27-29
• 2.2.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊29-31
• 2.2.4 按鍵及液晶顯示模塊31-32
• 2.3 軟件設(shè)計(jì)32-35
• 2.3.1 Atmega16L開發(fā)環(huán)境32-33
• 2.3.2 轉(zhuǎn)動(dòng)控制33-34
• 2.3.3 測試模式34-35
• 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第三章 五相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)37-51
• 3.1 整體介紹37-43
• 3.1.1 驅(qū)動(dòng)器輸入信號(hào)38-39
• 3.1.2 四五相勵(lì)磁方式39-40
• 3.1.3 斬波恒總流功率放大40-43
• 3.2 硬件設(shè)計(jì)43-46
• 3.2.1 S17502驅(qū)動(dòng)電路43-44
• 3.2.2 光耦隔離電路44-45
• 3.2.3 Atmega8L外圍電路45
• 3.2.4 電源管理電路45-46
• 3.3 軟件設(shè)計(jì)46-48
• 3.3.1 Atmega8L軟件開發(fā)環(huán)境46-47
• 3.3.2 程序設(shè)計(jì)47-48
• 3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析48-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 兩相混合式步進(jìn)電機(jī)三維細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的開發(fā)51-76
• 4.1 整體介紹51-55
• 4.1.1 系統(tǒng)框圖51-52
• 4.1.2 正弦細(xì)分驅(qū)動(dòng)52-54
• 4.1.3 功能介紹54-55
• 4.2 硬件設(shè)計(jì)55-62
• 4.2.1 PIC16F877外圍電路56-57
• 4.2.2 恒流斬波驅(qū)動(dòng)電路57-60
• 4.2.3 DA轉(zhuǎn)換電路60-61
• 4.2.4 按鍵檢測電路61-62
• 4.3 軟件設(shè)計(jì)62-68
• 4.3.1 PIC16F877開發(fā)環(huán)境63-64
• 4.3.2 正弦細(xì)分控制64-66
• 4.3.3 升降速控制66-68
• 4.4 通訊協(xié)議設(shè)計(jì)68-72
• 4.4.1 幀格式68-69
• 4.4.2 通訊行為69-70
• 4.4.3 功能定義70-72
• 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析72-75
• 4.6 本章小結(jié)75-76
• 第五章 RS232-CAN和 RS232-USB協(xié)議模塊的設(shè)計(jì)76-88
• 5.1 CAN及USB介紹76-78
• 5.1.1 CAN總線76-77
• 5.1.2 USB總線77-78
• 5.2 方案設(shè)計(jì)78-82
• 5.2.1 基于 USB、CAN和 RS232的通信方案78-80
• 5.2.2 USB-RS232協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊80-81
• 5.2.3 CAN-RS232協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊81-82
• 5.3 硬件設(shè)計(jì)82-84
• 5.3.1 CAN-RS232電路設(shè)計(jì)82-84
• 5.3.2 USB-RS232電路設(shè)計(jì)84
• 5.4 軟件設(shè)計(jì)84-87
• 5.3.1 STC89C54RD+開發(fā)環(huán)境介紹85
• 5.3.2 CAN-RS232程序設(shè)計(jì)85-87
• 5.5 本章小結(jié)87-88
• 第六章 芯片顯微自動(dòng)拍照系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)88-97
• 6.1 應(yīng)用背景88
• 6.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)88-90
• 6.2.1 系統(tǒng)構(gòu)成88-89
• 6.2.2 工作流程89-90
• 6.3 運(yùn)動(dòng)控制模塊90-92
• 6.4 圖像獲取模塊92-94
• 6.5 軟件界面及運(yùn)行結(jié)果94-96
• 6.6 本章小結(jié)96-97
• 第七章 總結(jié)與展望97-99
• 7.1 總結(jié)97-98
• 7.2 展望98-99
• 參考文獻(xiàn)99-101
• 致謝101

【引證文獻(xiàn)】

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5 李素勛;楊博;;對(duì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)新方案的研究[J];自動(dòng)化博覽;2012年02期

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8 潘凌鋒;基于STM32的恒溫混水閥控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];杭州電子科技大學(xué);2012年

9 何沖;兩相混合式步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)研究[D];太原理工大學(xué);2012年

10 夏章龍;基于CAN總線的沖壓成形嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)及其應(yīng)用設(shè)計(jì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：283680