微型计算机测控系统课程设计报告,微机原理课程设计实验报告--步进电机控制.docx...

文档介绍：

2010～2011学年第一学期

微机原理课程设计实验报告

课题名：步进电机控制

一、课题内容和提示：

编程提示：

(1)步进电机驱动原理是通过对每相线圈中的电流的顺序切换来使电机做步进式旋转。调节输入脉冲的频率可改变步进电机的转速。

(2)编写程序使步进电机按正转10圈，反转5圈，再正转10圈，再反转5圈的规律旋转。

(3)调整延时参数，使步进电机的转动速度为每秒5转。

二、报告要求：

每秒5转对应的延时参数是多少？，这个数字与微机的速度有什么关系？为什么？

三、设计思路：

(1)前言：

步进电机具有控制简便、定位准确等特点。随着科学技术的发展,在许多领域将得到广泛的应用。鉴于传统的脉冲系统移植性不好,本文提出微机控制系统代替脉冲发生器和脉冲分配器,用软件的方法产生控制脉冲,通过软件编程可以任意设定步进电机的转速、旋转角度、转动次数和控制步进电机的运行状态。以简化控制电路,降低生产成本,提高系统的运行效率和灵活性。在此基础上提出了双三拍步进电机程序控制的硬件接口电路、程序流程图和汇编程序。步进电机是自动控制系统中常用的执行部件。步进电机的输入信号为脉冲电流,它能将输入的脉冲信号转换为阶跃型的角位移或直线位移,因而步进电机可看作是一个串行的数/模转换器。由于步进电机能够直接接受数字信号,而不需数/模转换,所以使用微机控制步进电机显得非常方便。

(2)步进电机有以下优点:

(1)通常不需要反馈就能对位置和速度进行控制;

(2)位置误差不会积累;

(3)与数组设备兼容,能够直接接收数字信号;

(4)可以快速启停。

(3)步进电机的工作原理：

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。

目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少，大部分的厂家只一、二十人，连最基本的设备都没有。仅仅处于一种盲目的仿制阶段。这就给户在产品选型、使用中造成许多麻烦。签于上述情况，我们决定以广泛的感应子式步进电机为例。叙述其基本工作原理。望能对广大用户在选型、使用、及整机改进时有所帮助。

以磁阻式步进电机为例,介绍一下步进电机的工作原理,下图是磁阻式步进电机工作原理的示意图。它的定子上有六个极,转子有四个极。定子磁极上绕有三组绕组,每组绕组由相互串联的两个线圈构成。一组绕组叫做一相。因此,下图所示的电机为三相步进电机。直流电源通过开关I、Ⅱ和Ⅲ,驱动电流流过绕在定子上的绕组。转子的角位置可以用这种开关方式进行控制。若开关以某种时序转换,则转子就能以步进运动的方式连续旋转;若进一步使时序转换的速度可调,则平均速度也能用这种开关方式进行控制。实际上,驱动步进电机的开

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