【正文】 —電機(jī)繞組自感的基波分量 （46） （47）式中，N—定子繞組匝數(shù)定轉(zhuǎn)子互感為 （48） （49）令，則有 （410） （411）在以上電機(jī)電感的理論分析結(jié)果的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出建立二相混合式步進(jìn)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的幾個(gè)重要的關(guān)系式。二相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩由兩部分組成:定子繞組磁動(dòng)勢(shì)Fs建立的反應(yīng)轉(zhuǎn)矩Ts和永磁鐵磁動(dòng)勢(shì)與定子電流共同建立的永磁轉(zhuǎn)矩。對(duì)于反應(yīng)轉(zhuǎn)矩Ts，當(dāng)一相繞組通電時(shí)，它在電機(jī)中輸入的磁能為 （412）式中，L—電機(jī)相繞組電感I— 通入繞組中的電流當(dāng)兩相繞組都有電流時(shí)，由于存在繞組間互感所以總的感應(yīng)磁能為 （413）式中，—電機(jī)轉(zhuǎn)子齒數(shù)、—電機(jī)相繞組自感和互感于是相應(yīng)地反應(yīng)轉(zhuǎn)矩為 （414）這里把永磁體等效為用轉(zhuǎn)子電流I，勵(lì)磁建立的磁場(chǎng)，則有 （415）式中，—永磁體等效勵(lì)磁電流、?！狝、B相繞組與永磁體等效勵(lì)磁電流互感由疊加原理得=+，所以可推導(dǎo)出電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為: （416）帶入以上公式則有 （417）上式就是在不考慮磁導(dǎo)的空間諧波時(shí)二相混合式步進(jìn)電機(jī)的矩角特性。在不計(jì)定子極間和端部的漏磁、不計(jì)永磁體回路的漏磁、忽略磁滯和渦流的影響、忽略飽和的影響時(shí)二相混合式步進(jìn)電機(jī)的電壓平衡方程可以表示為 （418） （419）同樣，可以得到電壓方程為 （420）（421）在不計(jì)定子極間和端部的漏磁、 不計(jì)永磁體回路的漏磁、 忽略磁滯和渦流的影響、 忽略飽和的影響、 忽略定子線圈自感的諧波分量時(shí) ,兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的電壓平衡方程為可以該為 （422） （423）式中，、—兩相繞組的端電壓、—兩相繞組內(nèi)阻—轉(zhuǎn)子的機(jī)械角度—反電勢(shì)系數(shù)這樣二相混合式電機(jī)的轉(zhuǎn)矩方程為 （424）式中，J—轉(zhuǎn)動(dòng)慣量B—粘滯摩擦系數(shù)—負(fù)載轉(zhuǎn)矩公式41442422就構(gòu)成了二相混合式步進(jìn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。這里有必要對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩作進(jìn)一步分析。在不影響分析結(jié)果的前提下，計(jì)算電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)將定子線圈的電感可以看作一個(gè)常量，即認(rèn)為定子線圈自感的諧波分量為零。這樣二相混合式步進(jìn)電機(jī)兩相通電時(shí)的轉(zhuǎn)矩可以表示為: = （425） 混合式步進(jìn)電機(jī)的建模轉(zhuǎn)速和角度關(guān)系方程 式（422）、（423）、（424）、（425）組成兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型 ,其微分方程形式為根據(jù)電機(jī)數(shù)學(xué)模型建立混合式步進(jìn)電機(jī)非線性仿真模型如所示。該電機(jī)模塊有 , 兩個(gè)輸入, , , , 4個(gè)輸出量。圖42混合式步進(jìn)電機(jī)仿真模型其中壓輸入模塊，由于實(shí)際應(yīng)用中 ,無論繞組電流流向如何 ,都用其絕對(duì)值 ,所以輸出電流后接絕對(duì)值模塊輸出。圖43 電壓輸入模塊我餓哦電磁轉(zhuǎn)矩模塊圖44 電磁轉(zhuǎn)矩模塊第5章 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)需配置一個(gè)專用的電源供電，電源的作用是讓電動(dòng)機(jī)的控制繞組按照特定的順序通電，即受輸入的電脈沖控制而動(dòng)作，這個(gè)專用電源稱為驅(qū)動(dòng)電源。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電源是一個(gè)互相聯(lián)系的整體，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能是由電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電源兩者配合所形成的綜合效果。圖51步進(jìn)電機(jī)原理圖 ABA反相旋轉(zhuǎn)單四拍的通電順序如下表步數(shù)AB/A/B11000201103001140001 正向旋轉(zhuǎn) AB B AB 反相旋轉(zhuǎn)雙四拍的通電順序如下表步數(shù)AB/A/B11100201103001141001正向旋轉(zhuǎn)、雙八拍通電方式 A AB B B A 反相旋轉(zhuǎn)步數(shù)AB/A/B1100021100300104011050010600117000181001正向旋轉(zhuǎn)5．2 兩相雙四拍環(huán)形分配器 以兩相雙四拍為例，在這只介紹兩相雙四拍環(huán)形脈沖分配器的設(shè)計(jì)。根據(jù)電機(jī)的相數(shù) ,選擇 D 觸發(fā)器的數(shù)量。再利用環(huán)形計(jì)數(shù)器進(jìn)行設(shè)計(jì)。環(huán)形計(jì)數(shù)器如圖52所示。圖51環(huán)形計(jì)數(shù)器為實(shí)現(xiàn)雙四拍通電方式AB B AB ，先用1代替、0代替、可以通過以下邏輯關(guān)系實(shí)現(xiàn) (51) （52）圖52為環(huán)形計(jì)數(shù)器的MATLAB實(shí)現(xiàn)其中，In1輸入端為正反轉(zhuǎn)控制輸入端，out1~out4為Q0~Q3環(huán)形計(jì)數(shù)器輸出端圖52 環(huán)形計(jì)數(shù)器的MATLAB實(shí)現(xiàn)輸出時(shí)序波形圖如53圖53環(huán)形計(jì)數(shù)器正時(shí)序波形圖54環(huán)形脈沖分配器的MATLAB實(shí)現(xiàn)其中Subsystem為環(huán)形計(jì)數(shù)器子模塊，其輸出時(shí)序波形圖如55所示圖55 環(huán)形脈沖分配器輸出波形第6章 步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制參考文獻(xiàn)[1] 孫建忠、劉鳳春. 電機(jī)與拖動(dòng)MATLAB仿真與學(xué)習(xí)指導(dǎo)[M]. .[2] 潘曉晟，郝世勇. MATLAB電機(jī)仿真精華50例[M]. 電子工業(yè)出版社. 2007年.[3][M].電氣傳動(dòng)自動(dòng)化.2009年第31卷[4]郭仕劍、[M]..[5][M]..[6][M].內(nèi)將科技 2009年第1期[7]張錚、[M]..[8]陳隆昌、[M]..[9］薛定宇. 基于的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用［M］ . 北京: 清華大學(xué)出版社,2001.[l0], [11]夏燕蘭，二相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)分析[J]. ，1999，4:42~43[12]王宗培, , 1998 , 25(6): [13]史敬灼， , 1999 , 26 (1)∶19～24[14]:35~38[15]P P. Stepping motors∶ A guide of modern theory and practice1Published by IEE , London , U1K1 , 1982.[16] 張德豐等編著. / : 機(jī)械工業(yè)出版社, 2010 [17] 熊玉秀,王 ,1986年第一期[18] [19] 延俊華等，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的通用型環(huán)行分配器，微電機(jī)，P54～55[20] ,1998(l):13～17致謝本文是在康科峰老師的指導(dǎo)下完成的，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，沒有他們的幫助和提供資料對(duì)于我一個(gè)對(duì)和步進(jìn)電機(jī)一竅不通的人來說要想在短短的幾個(gè)月的時(shí)間里學(xué)習(xí)到關(guān)于與步進(jìn)電機(jī)的知識(shí)并完成畢業(yè)論文是幾乎不可能的事情。在設(shè)計(jì)、試驗(yàn)測(cè)試等過程中，康科峰老師提供了大量的專業(yè)知識(shí)，給予了熱情的指導(dǎo)。在課題的完成過程中，李筍同學(xué)給予了很大的支持和幫助，正因?yàn)槿绱宋也拍茼樌耐瓿稍O(shè)計(jì)，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向他們表示誠(chéng)摯謝意。感謝康科峰老師，感謝我的同學(xué)，感謝我的家人，感謝他們對(duì)我的理解和支持，在此表示誠(chéng)摯的謝