8051單片機(jī)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制
1.3萬(wàn)字 38頁(yè)



摘 要
步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是用脈沖信號(hào)控制的，步距角和轉(zhuǎn)速大小不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響，也不受各種環(huán)境條件諸如溫度、壓力、振動(dòng)、沖擊等影響，而僅僅與脈沖頻率成正比，通過(guò)改變脈沖頻率的高低可以大范圍地調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并能實(shí)現(xiàn)快速起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)，而且有自鎖的能力，不需要機(jī)械制動(dòng)裝置，不經(jīng)減速器也可獲得低速運(yùn)行。它每轉(zhuǎn)過(guò)一周的步數(shù)是固定的，只要不丟步，角位移誤差不存在長(zhǎng)期積累的情況，主要用于數(shù)字控制系統(tǒng)中，精度高，運(yùn)行可靠。如采用位置檢測(cè)和速度反饋，亦可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。


在機(jī)電一體化中，步進(jìn)電機(jī)是最常用的一種執(zhí)行電機(jī)，它實(shí)現(xiàn)了機(jī)械中的角度、位移的數(shù)字化控制，從而使機(jī)械控制的精度大大提高。現(xiàn)代控制技術(shù)中普遍采用的方式為開環(huán)控制和閉環(huán)控制，開環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低但其精度不是太高；閉環(huán)控制可以實(shí)現(xiàn)高精度的控制，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜投入成本高。步進(jìn)電機(jī)的出現(xiàn)解決了這一技術(shù)難題，它使得開環(huán)控制的精度和速度大大提高，由它組成的步進(jìn)式伺服控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程。數(shù)控機(jī)床便是這一技術(shù)的成功體現(xiàn)，伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機(jī)床加工精度和生產(chǎn)效率的主要因素之一。由步進(jìn)電機(jī)執(zhí)行的機(jī)床結(jié)構(gòu)見圖1-1所示.
除數(shù)控機(jī)床廣泛采用步進(jìn)電機(jī)外，在數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、自動(dòng)記錄儀、鐘表、印刷設(shè)備等中亦有應(yīng)用。
本設(shè)計(jì)的主要研究對(duì)象就是開環(huán)伺服系統(tǒng)中最常用的執(zhí)行器件——步進(jìn)機(jī)。

關(guān)鍵詞: 步進(jìn)電機(jī)，脈沖信號(hào)，步距角，開環(huán)控制，閉環(huán)控制，伺服控制


目 錄
前 言 I
摘 要 III
目 錄 IV
1 步進(jìn)電機(jī)的分類、結(jié)構(gòu)、工作原理 1
1.1 步進(jìn)電機(jī)的分類和結(jié)構(gòu) 1
1.2 工作原理 2
2 步進(jìn)電機(jī)的機(jī)械運(yùn)行特性 5
2.1 靜態(tài)運(yùn)行狀態(tài) 5
2.2 步進(jìn)運(yùn)行狀態(tài) 6
2.3 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài) 8
3 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng) 10
3.1 步進(jìn)電機(jī)對(duì)驅(qū)動(dòng)電源的要求 10
3.2 常見提高驅(qū)動(dòng)電源的措施 10
3.3 步進(jìn)電機(jī)電源的分類 11
4 實(shí)現(xiàn)輕負(fù)載時(shí)步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn) 12
4.1 控制要求 12
4.2 所需器材 12
4.3 設(shè)計(jì)原理 12
4.4 正反轉(zhuǎn)控制程序流程 13
4.5 步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)程序 14
5 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制 17
5.1 轉(zhuǎn)速控制原理 17
5.2 轉(zhuǎn)速控制程序流程 18
5.3 轉(zhuǎn)速控制程序 18
6 自動(dòng)門的設(shè)計(jì) 23
6.1 自動(dòng)門設(shè)計(jì)功能與要求 23
6.2 自動(dòng)門設(shè)計(jì)的思路： 23
6.3 硬件電路的設(shè)計(jì)與器件選擇 23
6.4 軟件程序設(shè)計(jì) 27
7 設(shè)計(jì)小結(jié) 33
致 謝 34
參考文獻(xiàn) 35




參考文獻(xiàn)
[1]劉寶錄.電機(jī)拖動(dòng)與控制.西安.西安電子科技大學(xué)出版社
[2]李清新.伺服系統(tǒng)與機(jī)床電氣控制.北京.機(jī)械工業(yè)出版社