微機(jī)控制技術(shù)(計算機(jī)控制技術(shù))課程設(shè)計——步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(已修改)
2025-01-28 15:32 本頁面
【正文】 單片機(jī)課程設(shè)計報告步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計姓 名： 班 級： B10221 指導(dǎo)老師： 齊建玲 日期： ～ 北華航天工業(yè)學(xué)院13一、 設(shè)計前述 步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)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(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡單。步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速一般是改變輸入步進(jìn)電機(jī)的脈沖的頻率來實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速，因為步進(jìn)電機(jī)每給一個脈沖就轉(zhuǎn)動一個固定的角度，這樣就可以通過控制步進(jìn)電機(jī)的一個脈沖到下一個脈沖的時間間隔來改變脈沖的頻率，延時的長短來具體控制步進(jìn)角來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的調(diào)速。本設(shè)計還通過按鍵控制電機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。二、設(shè)計任務(wù)和要求 設(shè)計步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)，其功能如下：1．具有對步進(jìn)電機(jī)的啟停、正反轉(zhuǎn)、加減速控制；2．控制按鈕分別為正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速、以及停止鍵；216。3．能夠通過三位LED數(shù)碼管（或液晶顯示器）顯示當(dāng)前的轉(zhuǎn)動速度，并且由兩只不同顏色的發(fā)光二極管分別指示正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，因此可以清楚的顯示當(dāng)前轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)速；4．要求每組選擇的步進(jìn)電機(jī)控制字不同；5．用單片機(jī)做控制微機(jī)；三、設(shè)計原理分析步進(jìn)工作電機(jī)原理1．1步進(jìn)電機(jī)的特點：（1）一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的35%，且不累積。（2）步進(jìn)電機(jī)的力矩會隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動時，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。在它的作用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。（3）步進(jìn)電機(jī)低速時可以正常運轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲。步進(jìn)電機(jī)有一個技術(shù)參數(shù)：空載啟動頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動，脈沖頻率應(yīng)該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速從低速升到高速）。 ：步進(jìn)電機(jī)是一種用電脈沖進(jìn)行控制 ,將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相位移的電機(jī) ,其機(jī)械位移和轉(zhuǎn)速分別與輸入電機(jī)繞組的脈沖個數(shù)和脈沖頻率成正比 , ,，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)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(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。四相步進(jìn)電機(jī)有兩種運行方式 ；。（1）拍數(shù)： 完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過一個齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運行方式即ABCDA。（2）步距角： 對應(yīng)一個脈沖信號，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用θ表示。θ=360度（轉(zhuǎn)子齒數(shù)J*運行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運行時步距角為θ=360度/（50*4）=（俗稱整步），八拍運行時步距角為θ=360度/（50*8）=（俗稱半步）。計算轉(zhuǎn)速176。的步進(jìn)電機(jī)為例（現(xiàn)在市場上常規(guī)的二、176。），四相
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1