基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制-資料下載頁
2025-06-22 01:11本頁面
【正文】 象，但影響執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作效率，所以，對步進(jìn)電機(jī)的加減速要有嚴(yán)格的要求，那就是保證在不失步和過沖的前提下，用最快的速度（或最短的時間）移動到有可能指定位置。為滿足加減速要求，步進(jìn)電動機(jī)運(yùn)行通常按照加減速曲線進(jìn)行。加減速運(yùn)行曲線沒有 一個固定的模式，一般根據(jù)經(jīng)驗和實(shí)驗得到的。最簡單的是勻加速和勻減速曲線，如下圖所示： 加減速曲線圖其加減速曲線都是直線，因此容易編程實(shí)現(xiàn)。按直線加速時，加速度是不變的，因此要求轉(zhuǎn)矩也應(yīng)該是不變的。但是，由于步進(jìn)電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩玉轉(zhuǎn)速時非曲線關(guān)系，因而加速度玉頻率也應(yīng)該是非曲線關(guān)系。因此，實(shí)際上當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時，轉(zhuǎn)矩下降，所以，按直線加速時，有可能造成因轉(zhuǎn)矩不足而產(chǎn)生失步的現(xiàn)象。采用指數(shù)加、減速曲線或S形（分段指數(shù)曲線）加、減速曲線是最好的選擇。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行可以根據(jù)距離的長短分如下3種情況處理：1. 短距離由于距離較短，來不及升到最高速，因此，在這種情況下，步進(jìn)電機(jī)以潔凈啟動頻率運(yùn)行，運(yùn)行過程沒有加、減速。2. 中、短距離在這樣的距離里，步進(jìn)電機(jī)只有加、減速過程，而沒有恒速過程。3. 中、長距離在這樣的距離里，步進(jìn)電機(jī)不經(jīng)有加、減速過程，而且還有恒速過程。由于距離較長，要盡量縮短用時，保證快速反應(yīng)性。因此，在加速時，盡量用接近啟動頻率啟動，在恒速時，盡量工作在最高速。單片機(jī)在用定時器法調(diào)速時，用改變定時常數(shù)的方法來改變輸入步進(jìn)脈沖頻率，達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的，對于MCS51系列單片機(jī)，其定時器屬于加1定時器。因此，在步進(jìn)電機(jī)加速時，定時常數(shù)應(yīng)增加；減速時，定時常數(shù)應(yīng)減小。如果采用非線性加、減速曲線，要用離散法將加減速曲線離散化，將離散所得的轉(zhuǎn)速序列所對應(yīng)的定時常數(shù)序列，做成表格存儲在程序存儲器重。在程序運(yùn)行中，使用查表得方式重裝定時常數(shù)，這樣做比用計算機(jī)節(jié)省時間，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。結(jié) 論本設(shè)計通過單片機(jī)AT89C51和脈沖分配PMM8713來控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，加減速，以實(shí)現(xiàn)基于XY軸坐標(biāo)的步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動控制。本設(shè)計實(shí)現(xiàn)了占用CPU時間少，效率高；易于控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速；提高了步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)精度等。再有，本設(shè)計過程考慮比較周全，系統(tǒng)中不僅采用光電隔離電路有效地抑制電磁干擾以提高系統(tǒng)的可靠性，而且還可以方便靈活地控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以滿足不同用戶的要求，因此常把單片機(jī)步進(jìn)電機(jī)控制電路稱之為可編程步進(jìn)電機(jī)控制驅(qū)動器。步進(jìn)電機(jī)控制（包括控制脈沖的產(chǎn)生和分配）使用軟件方法，即用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，這樣既簡化了電路，也減低了成本。基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)性能優(yōu)于傳統(tǒng)的步進(jìn)控制器，具有相應(yīng)快，控制方便可靠等一系列優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)電一體化、數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置、計算機(jī)外圍設(shè)備、自動記錄儀、鐘表、印刷設(shè)備等中亦得到廣泛地應(yīng)用，發(fā)展前景廣闊。參 考 文 獻(xiàn)[1]王曉明、 [M].北京航空航天大學(xué)出版社,2002年5月第1版：181208[2]劉寶延、 [M] .1997年11月第一版：134167[3]史敬灼. 步進(jìn)電動機(jī)伺服控制技術(shù)[M] .2007年3月第2版：2335[4]李海濱、 片春媛、 許瑞雪， 單片機(jī)技術(shù)課程設(shè)計與項目實(shí)例[J]. 中國電力出版社,2009版：5665[5]劉國永, 陳杰平. 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計. 安徽: 安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報, 2002, 16 (4) : 6163.[6]孫笑輝,韓曾晉. 減少感應(yīng)電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動的方法[J]. 電氣傳動, 2001 (1) : 811.[7]馮江華,陳高華,黃松濤. 異步電動機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制[J]. 電工技術(shù)學(xué)報, 1999 (6) : 2933.[8]江一,朱凌,申仲濤. 異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制仿真研究[J]. 華北電力大學(xué)學(xué)報, 2003 (1) : 1013.[9]徐益民. 步進(jìn)電機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計[D].哈爾濱:黑龍江科技學(xué)院. 2005：4565[10]廖高華. 高性能步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的研制[D]. 西安:西安科技大學(xué)，2004：7698[11]王福瑞. 單片機(jī)微機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計大全[M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社, 1998：879015
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