2号站官网注册EDA技术在步进电机驱动中的应用邹道生
【主管Q:2347660】2号站官网注册步进电机细分驱动技术是一种可以显著改善步进电机综合使用性能的驱动控制技术。从本质上讲是对步进电机的励磁绕组中电流的控制,使步进电机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场,从而实现步进电机步距角的细分。要想实现步距角均匀细分控制,必须合理控制电机绕组中的电流,使步进电机内部合成磁场的幅值恒定,每个进给脉冲所引起的合成磁场的角度变化要均匀输出数据为4000Q,A相的数据为4,其他相的数据为0.然后逐渐过度到AB相导通,对11输出数据为41⑴Q―4200+4300+4400Q,B相的数据逐渐增大,从1增大到4.电机中的磁场经过4拍从A相转到了AB相。再经过4拍从AB相转到B相,对110输出数据为3400Q―2400+14000400Q,A相的数据逐渐减小,从4变为0.从A到AB到B共经过了8拍,实现了步距角的8级细分。由于步进电机是电感性负载,对输出的PWM电流具有平滑滤波作用,对电机线圈起作用的是PWM的平均电流,同时输出信号中的细小毛刺也被滤除。
3应用实例表2电流与8细分转角关系步序(拍)按照表2中计算的数据对控制电流进行修正以后,步进转角均匀、电流合成矢量的模基本一致,误差主要来自于数据取整后的量化误差。对原控制电路作相应的修改,计数器和数据比较器的宽度增加到5位,将存储器中的数据宽度由原局弘4=16)6位扩展到似5 =20)20位。实验结果表明。在转角细分以后,步进电机在转动过程中每一步的步进转角均匀、转动过程平稳。2号站开户
实验结果表明,要使步进电机细分后获得均匀的步进转角,其PWM驱动电流应近似于正弦电流,而非线性递增的电流。每一步转动时,相邻两相的步进电流的增加量应按照正、余弦波规律变化,并根据电机实际转角作适当调整。由于PWM的输入时钟频率很高,因此可以获得均匀的平均电流,并且每一步的时间间隔相等,转角近似均匀。
4结束语本文对步进电机细分原理进行了分析,提出了采用EDA技术实现步进电机细分的控制方案,并用FPGA进行步进电机细分控制的实验。通过实验,我们看到采用EDA技术可以有效地控制步进电机。利用FPGA中的嵌入式EAB存放步进电机转角细分电流所需的数据控制波形表,利用FPGA设计的数字比较器可以同步产生多路PWM电流波形,对多相步进电机进行转角进行均匀细分、灵活控制。若提高ROM控制波形表的数据的位数、并增加计数器和比较器的位数,提高计数精度,就可以提高PWM波形的细分精度,对步进电机的步进转角进行任意细分,实现步进转角的精确控制。用FPGA可实现同步多路PWM控制,提高了步进电机运行平稳性和控制精度。采用FPGA的PWM控制,无须外接D/A转换器,使外围控制电路大大简化,比目前单片机加D/A转换器的控制方案更加简洁、高效、节约成本。2号站网址开户
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