单片机智能电机转速控制显示系统设计+电路图+程序(3)

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1.3 国内外研究步进电机控制系统概况

我国在机械数控和普通机床领域的微机化改善中绝大多数采取的是开环步进电机操控体系，为的是适应某些领域中高精确度定位以及平稳运行等需求。我国在改革开放初期研究了步进电机的细分驱动技术。细分驱动技术的定义是当脉冲转换一回就变动对应绕组里的一些电流而不变化绕组里整个电流，其中电机里的合成的磁势只能变化一些步距角。细分包括振荡器、环行分配器控制的细分驱动。另外还有基于微控制器的直流电压驱动等方法。除了以上几种驱动步进电机的方法之外，还有基于C语言和汇编语言运用软件应用方式，个人计算机同电机的控制器间的数据用并行通行或者串行的方法来完成通信。国外对步进电机的研究一直很积极。当前国外大批的选取专用的操控电机的芯片来操控与驱动步进电机，这样做能最大限度地减缩驱动器的大小，显著地加强了整个机器的性能。其中相对突出的芯片是凭借程序与硬件配合起来用来实现正反转和计长走步保持等功能以及以步进电机完成加速和减速流程为核心。而开环步进电机则需要完成加速和减速流程就能让它达到比较高的运作频率却不至于失步和过度下冲。比如日本的PPMC101B就是这样的芯片。采取这样子的高度集成的电路不仅有精准的转速励磁方法可以选用，有较宽的转速范畴可以设置，而且可以根据负载来选择上升坡度和加速和减速的过渡时长，能驱动3相到5相的电路，另外还能有不一样的暂停方法和单步运转等等。论文网

1.4 研究方案

(1)基于电子电路的控制

步进电机由电子部件来完成脉冲信号的发生、分配和扩大是因为受到电子脉冲信号的操控。因为驱动脉冲控制信号的能力通常比较弱，所以驱动功率放大电路是很需要的。步进电机、控制电路及功率放大驱动电路组为一体，构成了步进电机驱动系统。这种操控电路方案容易而且有很多功能，能完成普通电机细分的任务。脉冲信号发生电路、分配电路和功率驱动放大电路构成了此设计。

此种方案即可为开环控制，也可闭环控制。当采取闭环操控系统时，可以完成无极调整速度和高精确度的细分；当开环操控系统时，虽然不能完成高精确度的细分，但是它的稳定性比较好、方法容易并且成本低廉。闭环控制系统是指不停直接或者间接的检查转子的方位与速度，其次经过回馈和恰当的处置，自动提供脉冲链，这样步进电机的每一步就能响应控制信号的命令，这样以后控制好计谋准确那么电机就不会容易产生失步的状况。此设计大多由大规模集成电路来操控脉冲输出的数量和输出的频率，它的作用比较简单，如果需要修改控制设计，肯定要重新设计，所以它的灵活性不是很好。

2)基于PLC的控制

PLC也可称作可编程逻辑控制器，是一种工业上用的计算机。可编程逻辑控制器由于很强的实用性、较好的通用性、容易上手的编程、齐全的硬件配件和很好的可靠性等优势而成为新一代的工业控制器，并且在各行业的自动控制系统中得到普遍运用。步进电机控制系统由可编程逻辑控制器、环形分配器以及功率驱动电路等构成。控制系统采取可编程逻辑控制器来产生控制脉冲。首先步进电机的转速可以用脉冲频率控制，以此达到控制伺服机构的速度效果；此外步进电机的转角可以用编程的方法输出一些方波脉冲操控，这样就能操控伺服组织的进给数量。环形脉冲分配器按照步进电机的上电次序把可编程逻辑控制器输出的操控脉冲分配到对应的绕组中。可编程逻辑控制器操控的步进电机既能选取硬件的环形分配器还能选取软件的。文献综述