【正文】 低，將輸出電流。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地址的高八位。P2口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地 址信號(hào)和控制信號(hào)。當(dāng) P3 口寫入 “1” 后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。 P3口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口 . 口管腳 備選功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸 入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。因此它可用作對(duì)外 部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。另外，該引腳被略微拉高。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。注意加密方式 1 時(shí)， /EA將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 振蕩器特性 XTAL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。 石晶 振蕩和陶瓷振蕩均可采用。由于輸入至內(nèi)部 時(shí)鐘信號(hào) 要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫 “1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。在閑置模式下， CPU停止工作。在掉電模式下，保存 RAM 的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。所有的微外設(shè)保持活躍。片上的內(nèi)容的公綿羊、所有的特殊功能寄存器不變?cè)谶@個(gè)模式下。應(yīng)該指出的是 ,閑時(shí)終止一個(gè)硬件復(fù)位 ,設(shè)備通常程序執(zhí)行 ,從簡(jiǎn)歷在它停止兩封 ,機(jī)器周期之前 ,內(nèi)部重置算法以控制。消除這種可能性一個(gè)出乎意料的寫信給一個(gè)港口銷閑時(shí)被 終止 ,由復(fù)位、指導(dǎo)證明那個(gè)中調(diào)用一個(gè)空閑不應(yīng)該寫端口銷或外部存儲(chǔ)器。用它召喚“ powerdown 是最后的指令執(zhí)行。唯一的退出 ,是一家五金 powerdown 重置。重置不應(yīng)該被激活之前 VCC 回到正常操作水平 ,都必須保持活躍的時(shí)間還不夠久 ,允許振蕩器來(lái)重新啟動(dòng)和穩(wěn)定。 當(dāng)鎖點(diǎn) ,1 是程序邏輯電平 EA 銷樣品并就搭在重置。加入是必要的值 EA 是一致的邏輯與當(dāng)前水平銷為設(shè)備正常運(yùn)作 步進(jìn)電機(jī)介紹 步進(jìn)電機(jī)是將數(shù)字脈沖輸入轉(zhuǎn)換為模擬角度輸出的電磁增量運(yùn)動(dòng)裝置。 也就是說(shuō)，他們可以在開環(huán)模式下跟蹤任何步階位置，因此執(zhí)行位置控制是不需要任何反饋的。此 外，它們是 無(wú)電刷電機(jī) ，因此需要較少的維護(hù)。這種現(xiàn)象嚴(yán)重地限制其開環(huán)的動(dòng)態(tài)性能和需要高速運(yùn)作的適用領(lǐng)域。此外，步進(jìn)電機(jī)還有另一種不穩(wěn)定現(xiàn)象，也就是在步進(jìn)率較高時(shí)，即使 負(fù)荷扭矩 小于其牽出扭矩，電動(dòng)機(jī)也常常不 同步。高頻不穩(wěn)定性不像中頻不穩(wěn)定性那樣被廣泛接受，而且還沒(méi)有一個(gè)方法來(lái)評(píng) 估 它。這可以歸因于支配振蕩現(xiàn)象的非線性是相當(dāng)困難處理的。盡管在許多情況下，這種處理方法是有效的或有益的，但為了更好地描述這一復(fù)雜的現(xiàn)象，在非線性理論基礎(chǔ)上的處理方法也是需要的。事實(shí)上，除非有人利用非線性理論，否則振蕩不能評(píng)估。值得指出的是， Taft和 Gauthier[3]，還有 Taft和 Harned[4]使用的諸如在振蕩和不穩(wěn)定現(xiàn)象的分析中的極限環(huán)和分界線之類的數(shù)學(xué)概念，并取得了關(guān)于所謂非同步現(xiàn)象的一些非常有啟發(fā)性的見解。本文一種新的數(shù)學(xué)分被開發(fā)了用于分析步進(jìn)電機(jī)的振動(dòng)和不穩(wěn)定性。結(jié)果表明，中頻振蕩可定性為一種非線性系統(tǒng)的分叉現(xiàn)象（ 霍普夫分叉 ）。高頻不穩(wěn)定性也被詳細(xì)討論了，并介紹了一種新型的量來(lái)評(píng)估高頻穩(wěn)定。在一個(gè)真實(shí)電動(dòng)機(jī)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示了該分析工具的有效性。一些設(shè)計(jì)者已表明，通過(guò)調(diào)節(jié)供應(yīng)頻率 [ 5 ]，中頻不穩(wěn)定性可以得到改善。在他們的分析中， 雅可比級(jí)數(shù) 用于解決常微分方程和一組數(shù)值有待解決的非線性代數(shù)方程組。在這里，我們提供一個(gè)沒(méi)有必要處理任何復(fù)雜數(shù)學(xué)的更 簡(jiǎn) 潔 的 穩(wěn)定步進(jìn)電機(jī)的分析。由于雙相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)具有相同的dq模型，因此，這種分析對(duì)雙相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)都有效。本文結(jié) 果表明，該方法不僅對(duì)改善中頻穩(wěn)定性有效，而且對(duì)改善高頻穩(wěn)定性也有效。一個(gè)極對(duì)三相電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化原理如圖 1所示。 這種電動(dòng)機(jī)用 本質(zhì)上和同步電動(dòng)機(jī) 相同的 原則進(jìn)行作業(yè) 。在這樣的操作條件下，振動(dòng)和不穩(wěn)定的問(wèn)題通常會(huì)出現(xiàn)。下面給出了三相繞組電壓方程 va = Ria + L*dia /dt ? M*dib/dt ? M*dic/dt + dλ pma/dt , vb = Rib + L*dib/dt ? M*dia/dt ? M*dic/dt + dλ pmb/dt , vc = Ric + L*dic/dt ? M*dia/dt ? M*dib/dt + dλ pmc/dt , (1) 其中 R和 L分別是相繞組的電阻和感應(yīng)線圈，并且 M是 相繞組之間的互感線圈。本文中強(qiáng)調(diào)的非線性由上述方程所代表，即磁通是轉(zhuǎn)子位置的非線性函數(shù)。矩陣從 a,b,c框架轉(zhuǎn)換成 q,d框架變換被給出了 [8] (3) 例如，給出了 q,d參考里的電壓 (4) 9 在 a,b,c參考中，只有兩個(gè)變量是獨(dú)立的（ ia + ib + ic = 0），因此，上面提到的由三個(gè)變量轉(zhuǎn)化為兩個(gè)變量是允許的。 有證據(jù)表明 ,電動(dòng)機(jī)的扭矩有以下公式 T = 3/2Nλ 1iq . (6) 轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的方程為 J*dω /dt = 3/2*Nλ 1iq ? Bfω – Tl , (7) 如果 Bf是粘性摩擦系數(shù)，和 Tl代表負(fù)荷扭矩（在本文中假定為恒定）。為此，通常使用滿足下列方程的所謂的負(fù)荷角 δ [8] Dδ /dt = ω ?ω 0 , (8) 其中 ω 0是電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速。然而，由于相比正弦情況下非正弦電壓不能很大程度地改變振蕩特性和不穩(wěn)定性（如將在第 3部分顯示的，振蕩是由于電動(dòng)機(jī)的非線性），為了本文的目的我們可以假設(shè)供給電壓是正弦波。上述方程，我們已經(jīng)將輸入電壓由時(shí)間函數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)函數(shù)，并且以這種方式我們可以用自控系統(tǒng)描繪出電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)，如下所示。 根據(jù)方程（ 5），（ 7），和（ 8），電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)空間模型可以如下寫成矩陣式 ? = F(X,u) = AX + Fn(X) + Bu , (10) 其中 X = [iq id ω δ] T, u = [ω 1 Tl] T 定義為輸入，且 ω 1 = Nω 0 是供應(yīng)頻率。 在 F(X,u)中有三個(gè)參數(shù)，它們是供應(yīng)頻率 ω 1，電源電壓幅度 Vm和負(fù)荷扭矩 Tl。在實(shí)踐中，通常用這樣一種方式來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，即用因指令脈沖而變化的供應(yīng)頻率 ω 1來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的速度，而電源電壓保持不變。 中頻振蕩， 設(shè) ω =ω 0，得出方程（ 10）的平衡 11 且 φ 是它的相角， φ = arctan(ω 1L1/R) . (16) 方程（ 12）和（ 13）顯示存在著多重均衡，這意味著這些平衡永遠(yuǎn)不能全局穩(wěn)定。第一組由方程（ 12）對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)代表。在下面，我們將集中精力在由方程（ 12）代表 的平衡上。 in addition, they are brushless machines and therefore require less maintenance. All of these properties have made stepper motors a very attractive selection in many position and speed control systems, such as in puter hard disk drivers and printers, XYtables, robot manipulators, etc. Although stepper motors have many salient properties, they suffer from an oscillation or unstable phenomenon. This phenomenon severely restricts their openloop dynamic performance and applicable area where high speed operation is needed. The oscillation usually occurs at stepping rates lower than 1000 pulse/s, and has been recognized as a midfrequency instability or local instability [1], or a dynamic instability [2]. In addition, there is another kind of unstable phenomenon in stepper motors, that is, the motors usually lose synchronism at higher stepping rates, even though load torque is less than their pullout torque. This phenomenon is identified as highfrequency instability in this paper, because it appears at much higher frequencies than the frequencies at which the midfrequency oscillation occurs. The highfrequency instability has not been recognized as widely as midfrequency instability, and there is not yet a method to evaluate it. Midfrequency oscillation has been recognized widely for a very long time, however, a plete understanding of it has not been well established. This can be attributed to the nonlinearity that dominates the oscillation phenomenon and is quite difficult to deal with. 384 L. Cao and H. M. Schwartz Most researchers have analyzed it based on a linearized model [1]. Although in many cases, this kind of treatments is valid or useful, a treatment based on nonlinear theory is needed in order to give a better description on this plex phenomenon. For example, based on a linearized