步进电机细分驱动研究

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1、摘要鉴于步进电机的步距角固定，分辨率缺乏灵活性，在单步响应中存在振荡，承受大惯性负载的能力有限等缺点，提出步进电机细分控制，改善电机系统的运行特性和定位精度。通过对步进电机磁场分析，在传统的阶梯形细分电流波形的基础上，提出了两种新的细分电流波形，并分析了各种波形对电机的矩频特性的影响。由于驱动电流与角位移之间的非线性关系，控制量优化成为细分控制系统设计的一个重要问题。优化控制量对理想控制量的逼近程度决定了细分的精度。因此设计自学习型细分控制量优化方案来实现控制量的优化。针对不同相数和构成原理的步进电机的特点分别设计了基于80C196KC单片机和脉宽调制方式驱动的开环细分控制系统。并根据

2、实验数据结果，全面分析了影响细分系统控制精度的因素。将各种类型的细分驱动电路综合到一起，设计了基于ISP的通用细分控制系统。关键词：步进电机细分PWM自学习ISPABSTRACTThereareseveraldemeritsduringthemovementofsteppingmotor,suchas：thefixedsteppingangle，exitingsurgeinthecourseofthesinglestep，thelimitedloadingabilityandSOon．Therefore，steppingmotorsubdivisionwasputforwardinor

3、dertoimprovetheoperatingcharacteristicsandpositioningprecision．Basedonanalyzingthemotormagneticfieldandthetraditionalstepcurrentwaveform，twonewwaveformswereproposedandhowtoaffecttorqueandfrequencywasmadeclear．Theoptimizationofcontrolvaluehadbecomeaveryimportantproblemforthenonlinearrelationbetwe

4、endrivingcurrentandangledisplacement．Inaddition，thedifferenceofoptimizingandidealcontrolvaluedecidestheprecisionofsubdivision，Consequently,self-learningoptimizingcontrolvalueschemewasbroughtforwardtorealizetheoptimizationofcontrolvalue．Openloopsubdivisioncontrolsystemsbasedonthesingle·chipproces

5、sorweredesignedrespectivelyfordifferentphasenumberandstructuresteppingmotor．ThesesystemsdrivemotorswithPWM0ulsewidthmodulation)wave．ThefactorsthatinfluencethecontrolprecisionofsubdivisionsystemweresyntheticallyanalyzedODthebasisofthedatafromexperiments．Theuniversalsubdivisionsystemintegratesallt

6、ypesofsubdivisioncircuitsintoonebymakinguseofISP(insystemprogrammable)technology．Keywords：steppingmotor,subdivision，PWM，self-learning，ISP独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

7、签名辛玉2孑如)年手月a-／日关于论文使用授权的说明本人完全了解石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)学生签名：导师签名：j：赵尘夏豳哒沙3年f月≯f日．h户3年}月≯f日石油大学(华东)硕士论文第1章步进电机细分驱动分析1．1步进电机原理步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应