基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開題報(bào)告(存儲(chǔ)版)
【正文】 給出脈沖鏈，使步進(jìn)電機(jī)每一步響應(yīng)控制信號(hào)的命令，從而只要控制策略正確電機(jī)不可能輕易失步川。 國內(nèi)外發(fā)展情況 (文獻(xiàn)綜述 ) (1) 國內(nèi)外常見步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng) ○ 1 .基于電子電路控制 步進(jìn)電機(jī)受電脈沖信號(hào)控制，電脈沖信號(hào)的產(chǎn)生、分配、放大全靠電子 元器件的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)。此種控制電路設(shè)計(jì)簡單，功能強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)一般步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分任務(wù)。用軟件代替環(huán)形分配器，達(dá)到了對步進(jìn)電機(jī)的最佳控制。步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)有 PLC、環(huán)形分配器和功率驅(qū)動(dòng)電路組成。 采用 軟件來產(chǎn)生控制步進(jìn)電機(jī)的環(huán)型脈沖信號(hào)，并用 PLC 中的定時(shí)器來產(chǎn)生速度脈沖信號(hào)，這樣就可以省掉專用的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，降低硬件成本。單電壓串電阻驅(qū)動(dòng)是在單電壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)上為電樞繞組回路串入電阻，用以改善電路的時(shí)間常數(shù)以提高電機(jī)的高頻特性。在低速運(yùn)行時(shí)，電子控制器調(diào)節(jié)功率開關(guān)管的導(dǎo)通角，使線路輸出的平均電壓較低，電動(dòng)機(jī)不會(huì)像在恒流斬波驅(qū)動(dòng)下那樣在低速容易出現(xiàn)過沖或共振現(xiàn)象，從而避免產(chǎn)生明顯的振蕩。 研究 /設(shè)計(jì)的目標(biāo)： （ 1） 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低； （ 2） 功能較為齊全； （ 3） 適應(yīng)性強(qiáng)； （ 4） 電機(jī)各種運(yùn)行狀態(tài)指示一目了然，操作方便； （ 5） 系統(tǒng)抗干擾和可靠性高； 設(shè)計(jì)方案（研究 /設(shè)計(jì)方法、理論分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方法和步驟等）： 系統(tǒng)組成方框圖 本系統(tǒng)由電源、顯示 (指示 )、單片機(jī) (MCU )、按鍵電路、看門狗電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等組成?；趩纹瑱C(jī)實(shí)現(xiàn)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)具有成本低、使用靈活的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用與數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人，定量給進(jìn)、工業(yè)自動(dòng)控制以及各種可控的有定位要求的機(jī)械工具等應(yīng)用領(lǐng)域。 (2)鍵盤電路和顯示電路都采用動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)，節(jié)約了單片機(jī)資源。細(xì)分驅(qū)動(dòng)時(shí)，繞組電流不是一個(gè)方波而是階梯波，額定電流是臺(tái)階式的投入或切除。但是使用這種驅(qū)動(dòng)方式的電機(jī)，其繞組的電流波形在高壓工作結(jié)束和低壓工作開始的銜接處呈凹形，致使電機(jī)的輸出力矩有所下降。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)指的是用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)級(jí)來實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)各相繞組的通電和斷電，同時(shí)也是對繞組承受的電壓和電流進(jìn)行控制的技術(shù)。 PLC 控制的步進(jìn)電機(jī)可以采用軟件環(huán)形分配器，也可采用硬件環(huán)形分配器。(2)用軟件代替環(huán)形分配器，通過對單片機(jī)的設(shè)定，用同一種電路實(shí)現(xiàn)了多相步進(jìn)電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)，大大提高了接口電路的靈活性和通用性 。采用閉環(huán)控制，即能實(shí)現(xiàn)高精度細(xì)分，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。 本課題研究的意義是了解單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組成，學(xué)習(xí)單片工作原理及其內(nèi)部工作狀態(tài)，并熟悉不同時(shí)刻，單片機(jī)輸入輸出情況；了解步進(jìn)電機(jī)的分類和用途，掌握步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其工作原理，并學(xué)習(xí)使用單片機(jī)簡單控制步進(jìn)電機(jī)的正傳、反轉(zhuǎn)、加速、減速以及簡單了解國內(nèi)外步進(jìn)電機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r。這個(gè)系統(tǒng)由三部分組成 :脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路、脈沖信號(hào)分配電路、功率放大驅(qū)動(dòng)電路。系統(tǒng)中采用單片機(jī)接口線直接去控制步進(jìn)電機(jī)各相驅(qū)動(dòng)線路?？刂葡到y(tǒng)采用 PLC 來產(chǎn)生控制脈沖。但由于 PLC 的掃描周期一般為但由于 PLC 的掃描周期一般為
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