【正文】 轉(zhuǎn)的控制，并且 將數(shù)據(jù) 實(shí)時(shí)顯示 ，以取得良好的控制效果。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(wú)累 積誤差等 優(yōu) 點(diǎn)。步進(jìn)電機(jī)主要結(jié)構(gòu)類型如表 所示。同時(shí)，其起動(dòng)和運(yùn)行頻率較低，斷電時(shí)有定位力矩，消耗功率小。如果線圈中電流的流向如圖 所示， 那么 我們從電機(jī)頂部向 下看齒槽的頂部， 則 電流在繞兩個(gè)齒槽按逆時(shí)針流向流動(dòng)。 然后我們又切斷繞組 1 中的電流，按照?qǐng)D 所示方向給繞組 2 輸送電流，同樣， 這時(shí)繞組 2 中的電流流向與圖 所示方向相反 ，同理 定子 北極 就 會(huì)指向右側(cè)，從而使得轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 。 圖 四相步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)示意圖 開(kāi)始時(shí)，開(kāi)關(guān) SB 接通電源， SA、 SC、 SD斷開(kāi)， 根據(jù)前面的安培定則和右手定則， B 相磁極和轉(zhuǎn)子 0、 3 號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí) 由于 定子一個(gè)圓周內(nèi)均勻地分布八個(gè)齒，而轉(zhuǎn)子一個(gè)圓周內(nèi)均勻地分布六個(gè)齒 ， 所以 轉(zhuǎn)子 的 4 號(hào)齒就和 C、 7 D 相 繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒， 5 號(hào)齒就和 D、 A 相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒 。 通常情況下，步距角的大小只有兩種，整步和半步，可達(dá)到的細(xì)分?jǐn)?shù)很有限。 四 、 步進(jìn)電機(jī)的主要 參數(shù)介紹 相數(shù)： 即 產(chǎn)生不同對(duì)極 N、 S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)。 這個(gè)步距角可以稱之為 ‘ 電機(jī)固有步距角 ’ ，它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。步進(jìn)電機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩取決于它的動(dòng)態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流（而樣本上的電流均為靜態(tài)電流）。 隨著虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展，總線標(biāo)準(zhǔn)也有了很大的變動(dòng)，從早期的 GPIB總線，PCI總線標(biāo)準(zhǔn)串口，到現(xiàn)在的 VXI， PXI， IEEl394。其最主要的電氣規(guī)范由 PCI總線發(fā)展而來(lái)，同時(shí)對(duì)電源、空氣冷卻裝置、抗電磁干擾和惡劣環(huán)境的結(jié)構(gòu)等做了規(guī)范，在底板上定義了多種儀器專用線，包括用于多板同步的觸發(fā)總線和 10MHz參考時(shí)鐘、用于進(jìn)行精確定時(shí)的星形觸發(fā)總線以及用于相鄰模塊間高速通訊的局部總線，從而滿足測(cè)試用戶的更高需求。在流程圖中對(duì) VI進(jìn)行編程，來(lái)控制和操縱定義在前面板上的輸入和輸出等各種功能 .流程圖中包括前面板上的對(duì)象的連線端子，還有一些前面板上沒(méi)有，但編程必不可少的東西，例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線等。它通過(guò)應(yīng)用程序?qū)⒂?jì)算機(jī)與功能化硬件結(jié)合起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)儀器功能的軟件化與模塊化，以 實(shí)現(xiàn)儀器相應(yīng) 的 功能的 目的 。計(jì)算機(jī)在顯示、存儲(chǔ)能力、處理性能、網(wǎng)絡(luò)、總線標(biāo)準(zhǔn)等方面的發(fā)展， 促進(jìn) 了虛擬儀器系統(tǒng)的快速發(fā)展 。然而，組建 VXI總線要求有機(jī)箱、零槽管理器 及嵌入式控制器，造價(jià)比較高，其推廣應(yīng)用受到一定限制，主要應(yīng)用集中在航空、航天等國(guó)防軍工領(lǐng)域 。 數(shù)據(jù)采集卡由多路開(kāi)關(guān)、放大器、采樣／保持器、 A／ D轉(zhuǎn)換器組成．圖 集的結(jié)構(gòu) 。 本設(shè)計(jì)方案采用比較典型的 PC機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)。此方法是使微處理器與驅(qū)動(dòng)部分直接相連，步進(jìn)脈沖的產(chǎn)生與分配由 CPU 直接 控制。它最多可以連接 2 個(gè) NI CRIO9151 R 系列 的擴(kuò)充 機(jī)箱，適用于低價(jià)位的訊號(hào)處理。 NI PXI6723 適用于激勵(lì) 響應(yīng)、信號(hào)仿真、波形發(fā)生和激勵(lì)器仿真等應(yīng)用。 PXI(PCI eXtensions for Instrumentation，面向儀器系統(tǒng)的 PCI擴(kuò)展 ) 是一種由 NI 公司發(fā)布的堅(jiān)固的基于 PC 的測(cè)量和自動(dòng)化平臺(tái)。 三、步進(jìn)電機(jī)的選擇 圖 步進(jìn)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 和接線圖 系統(tǒng) 中的步進(jìn)電機(jī)選用的是 實(shí)驗(yàn)室 中 由中國(guó)汽車研究所提供的 58xECU 中所帶的步進(jìn)電機(jī) 模塊 。 一、主程序的 設(shè)計(jì)： 程序流程圖如下： 數(shù) 據(jù) 讀 取 出 錯(cuò) 或 點(diǎn)擊 程 序 終 止 按 鈕開(kāi) 始 程 序通 過(guò) P X I 7 8 3 3 和P X I 6 7 2 3 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù)信 號(hào) 的 寫 出 步 進(jìn) 電 機(jī) 上 電 運(yùn) 行 通 過(guò) P X I 6 5 1 4 和 進(jìn)行 數(shù) 據(jù) 信 號(hào) 的 讀 取 數(shù) 據(jù) 采 集程 序 停 止 正 反 轉(zhuǎn) 步 數(shù) 及 狀 態(tài) 子 程 序NY 圖 主 程序流程圖 本系統(tǒng)中的步進(jìn)電機(jī) 采用的是汽車研究所自主研發(fā)的 58X發(fā)動(dòng)機(jī) ECU中所帶的步進(jìn)電機(jī)模塊。右邊的方框則完成系統(tǒng)的 顯示。 下面以采集值為 5 的為例，設(shè)計(jì)的程序流程圖如下所示，其它采集值的方法類似。 圖 采集值為 6的程序框圖 25 如上圖所示，當(dāng)采集值為 6 時(shí)，進(jìn)入總條件 結(jié)構(gòu)為 6的 操作 ，再對(duì)采集值 2進(jìn)行判斷，當(dāng)采集值 2 等于 5時(shí)，第二層條件 結(jié)構(gòu)邏輯判斷值為 1，運(yùn)行邏輯真的程序，正轉(zhuǎn)采集值 不變 直接送入之后的移位寄存器正轉(zhuǎn)采集 2，反轉(zhuǎn)采集值加1 存入之后的移位寄存器反轉(zhuǎn)采集 2，同時(shí)反轉(zhuǎn)狀態(tài)為 T， 電機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行 。 圖 sub子 VI的程序框圖 子 VI 由一個(gè)條件結(jié)構(gòu)構(gòu)成，選擇端口由 正轉(zhuǎn)采集和 反轉(zhuǎn)采集組成的一個(gè)邏輯與運(yùn)算賦值 ，最后輸出運(yùn)行正轉(zhuǎn)步數(shù)、運(yùn)行反轉(zhuǎn)步數(shù)、上電反轉(zhuǎn)步數(shù)、上電正轉(zhuǎn)步數(shù)和總的步數(shù)。 30 致 謝 在 畢業(yè) 論文完成之際，我真心 地 感謝 曾經(jīng) 在學(xué)習(xí)和生活 中 給予 我關(guān)懷和幫助的人。 31 參考文獻(xiàn) [1]呂宗樞 . 電機(jī)學(xué) 高等教育出版社 2020 [2]于海寶 . 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