單片機控制的步進電機驅(qū)動技術(shù)畢業(yè)論文(文件)
【正文】 出跟隨引腳10與12而變化。C工作溫度范圍TA：40至125176。 主電路從上面的原理可以看出，產(chǎn)生高壓側(cè)門極驅(qū)動電壓的前提是低壓側(cè)必須有開關(guān)的動作，在高壓側(cè)截止期間低壓側(cè)必須導通，才能夠給自舉電容提供充電的通路。在HIN為高電平期間，4導通，在步進電機上加正向的工作電壓。此時步進電機正轉(zhuǎn)。同理可知，IC2的HO為高電平而LO為低電平，Q3導通且Q4截止，Q3的漏極近乎于零電平，此時Vcc通過D2向C3充電，為Q4的又一次導通作準備。設(shè)PWM波的周期為T，HIN為高電平的時間為t1，這里忽略死區(qū)時間，那么LIN為高電平的時間就為Tt1。1之間變化。其繞組和磁路經(jīng)過精確設(shè)計，輸出電動勢E和轉(zhuǎn)速n成線性關(guān)系，即E=kn，其中k是常數(shù)。 濾波電路 A/D轉(zhuǎn)換 芯片ADC0809介紹ADC0809是8位、逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換芯片，具有地址鎖存控制的8路模擬開關(guān)，應用單一的+5V電源，其模擬量輸入電壓的范圍為0V+5V，其對應的數(shù)字量輸出為00HFFH，轉(zhuǎn)換時間為100μs，無須調(diào)零或者調(diào)整滿量程。EOC是轉(zhuǎn)換結(jié)束信號，可以用于向單片機申請中斷或者供單片機查詢。ADDA、ADDB、ADDC接地址線用以選定8路輸入中的一路，詳見下圖。電動機的轉(zhuǎn)速不能自動校正與給定轉(zhuǎn)速的偏差的調(diào)速系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。 電氣傳動控制系統(tǒng)通常由電動機、控制裝置和信息裝置三部分組成。 總之，現(xiàn)代電氣傳動控制系統(tǒng)業(yè)已發(fā)展成為全新的電氣傳動自動化系統(tǒng)。在電機最大電流（或轉(zhuǎn)矩）受限的條件下，希望充分利用電機的允許過載能力，最好是在過度過程中始終保持電流（或轉(zhuǎn)矩）為允許的最大值，使電力拖動系統(tǒng)盡可能用最大的加速度啟動，到達穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又讓電流立即降低下來，使轉(zhuǎn)矩馬上與負載相平衡，從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運行。實際上，由于主電路電感的作用，電流不能突變，圖11b)所示的理想波形只能得到近似的逼近，不能完全實現(xiàn)。怎樣才能做到這種既存在轉(zhuǎn)速和電流良種負反饋，又使它們只能分別在不同的階段去作用呢？雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)正是用來解決這個問題的。同時。（2） 為了使電樞電流有動態(tài)到穩(wěn)態(tài)和由穩(wěn)態(tài)到動態(tài)迅速變化，應使Ud突變到最大值，待電樞電流達到要求值歐，在突變到需要值。VM開環(huán)系統(tǒng)，其機械特性方程而閉環(huán)時靜特性可寫成 ⑴ 靜態(tài)速降小，特性硬 當 時⑶ 當要求的靜差率一定時，閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)速范圍可大大提高如果電動機的最高轉(zhuǎn)速都是，而對最低速靜差率s要求相同，則閉環(huán)和開環(huán)的調(diào)速范圍分別為而在軟件方面，采用PLD算法來確定閉環(huán)控制的補償量也是由數(shù)字電路組成的步進電機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)所不能及的。通過這次設(shè)計從中學到了以前很多不知道也不太熟悉的知識。參考文獻[1] 王離九，黃錦恩編著，《晶體管脈沖直流調(diào)速系統(tǒng)》，華中理工大學出版社出版[2] 丁元杰主編,上海市教育委員會組編,《單片微機原理及應用》，機械工業(yè)出版社[3] 李榮生主編，《電氣傳動控制系統(tǒng)設(shè)計指導》，機械工業(yè)出版社[4] 吳守箴，臧英杰 編著，《電氣傳動的脈寬調(diào)制控制技術(shù)》，機械工業(yè)出版社[5] 陳伯時主編,《自動控制系統(tǒng)電力拖動控制》,中央廣播電視大學出版社27。學會用單片機與電機調(diào)速系統(tǒng)的應用解決實際問題。致謝在這次畢業(yè)設(shè)計中，要特別感謝老師給予的耐心細致的指導，對于在設(shè)計過程中所遇到的許多具體問題，她均提出了相應的解決方案。 結(jié)論：閉環(huán)系統(tǒng)可以獲得比開環(huán)系統(tǒng)硬得多的穩(wěn)態(tài)特性，從而在保證一定靜差率的要求下，能夠提高調(diào)速范圍，為此所需付出的代價是，須增設(shè)檢測與反饋裝置和電壓放大器。 則它們的關(guān)系是： 在負載相同情況下，兩者的轉(zhuǎn)速降落分別為閉環(huán)與開環(huán)特性比較如果單閉環(huán)無靜差調(diào)速系統(tǒng)同時引入轉(zhuǎn)速負反饋和電流負反饋， 法兼顧這兩方面的性能要求，不僅啟動電流波形幾乎沒有得到改善，而且其轉(zhuǎn)速還存在靜差。就應使整個啟動過程中的電機始終保持最大的啟動轉(zhuǎn)矩。但電流得不到限制。按照反饋控制規(guī)律，采用某個物理量的負反饋就可以保持該量基本不變，那么采用電流負反饋就應該能得到近似的恒流過程。這時，啟動電流呈方形波，而轉(zhuǎn)速是線性增長的。帶電流截止負反饋的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)啟動時的電流和轉(zhuǎn)速波形如圖11a所示。 隨著電機、傳感器、控制器件、變流技術(shù)和控制理論的發(fā)展，電氣傳動控制系統(tǒng)也得到了很大的發(fā)展。電動機的轉(zhuǎn)速能自動的校正與給定轉(zhuǎn)速的偏差，不受負載及電網(wǎng)電壓波動等外界擾動的影響，使電動機的轉(zhuǎn)速始終與給定轉(zhuǎn)速保持一致的調(diào)速系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。從機械特性上看，就是通過改變電動機的參數(shù)或外加工電壓等方法來改變電動機的機械特性，從而改變電動機機械特性和工作特性機械特性的交點，使電動機的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化。CLK是時鐘端。ALE是地址鎖存允許，、接基準電源，在精度要求不太高的情況下，供電電源就可以作為基準電源。當被測機構(gòu)與測速發(fā)電機同軸連接時，只要檢測出輸出電動勢，即可以獲得被測機構(gòu)的轉(zhuǎn)速，所以測速發(fā)電機又稱速度傳感器。當λ=，Vout=0,此時電機的轉(zhuǎn)速為0；λ1時，Vout為正，電機正轉(zhuǎn)；當λ=1時，Vout=V,電機正轉(zhuǎn)全速運行。設(shè)電源電壓為V，那么電樞電壓的平均值為：Vout= [ t1 ( T t1 ) ] V / T = ( 2 t1 – T ) V / T = ( 2D – 1 )V定義負載電壓系數(shù)為λ，λ= Vout / V, 那么 λ= 2D – 1 ；當T為常數(shù)時，改變HIN為高電平的時間t1，也就改變了占空比D，從而達到了改變Vout的目的。此時，步進電機反轉(zhuǎn)。其具體的操作步驟如下：當IC1的LO為高電平而HO為低電平的時候，Q2導通且Q1截止。同理，此時IC2的HO為低電平而LO為高電平，Q3截止，C3上的電壓經(jīng)過VB、IC內(nèi)部電路和HO端加在Q4的柵極上，從而使得Q4導通。我們可以采取雙PWM信號來控制步進電機的正轉(zhuǎn)以及它的速度。C邏輯電源電壓VDD：+25V允許參考電壓Vs臨界上升率dVs/dt：50000V/μs
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