《基于dsp的两相混合式步进电机的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于dsp的两相混合式步进电机的研究（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、I摘 要两相混合式步进电动机具有成本低、驱动电路简单的优点，是大量应用于工业控制中的一种电机。随着近年来功率电子器件和高速微处理器的飞速发展，电机控制技术正朝着全数字化的方向发展。因此，本文对两相混合式步进电机的研究在全数字化方向有着十分重要的理论与现实意义。本文首先介绍了步进电机系统的历史背景，并对步进电机驱动方式的发展状况进行简单阐述。针对传统步进电机内置细分策略，本文设计了一种独特的低速高内置细分、高速低细分的控制策略。外部细分数定为 1000，内部实际运行的是50000 细分；中速时，由 DSP 自动跳过其无法计算到的细分点；高速时，让步进电机运行在整步状态下，使步进电机高速有较快的响
2、应，并有较大的动态转矩。硬件方面，本文介绍了基于 DSP 的两相混合式步进电机驱动器的详细设计方案。本系统采用德州仪器出品的 TMS320F28035 型号 DSP 作为核心控制器件，根据主电路和控制芯片 TMS320F28035 的特点分别设计了 DSP 的资源与外围电路、H 桥拓扑结构和驱动电路、隔离电路、电流反馈电路、过压欠压和过流保护电路，完成整套 DSP 控制平台的搭建。软件方面，着重对开环细分控制的系统软件进行设计。其中包括数字 PID 算法设计、产生 PWM 程序、电流采样程序、内置细分程序等。最后对两相混合式步进电机驱动系统进行了测试分析，实验结果表明内置细分控制方法可行，并相
3、比于传统细分控制方法其具有更高的精度、更大的动态转矩、更快的响应速度。关键词：步进电机，DSP，内置细分，PID 算法IIAbstractTwo phase hybrid stepping motor is a kind of motor which is widely used in the industrial control. The two phase hybrid stepping motor costs low and has the advantages of simple circuit of the drive. With the rapid development of m
4、icroprocessor and power electronics, motor control technology is moving towards fully digital direction. Therefore, there is a very important practical significance for digital research of two phase hybrid stepping motor driver.This paper first introduces the historical background of step motor syst
5、em, and the stepping motor driving development mode are briefly described. In view of the traditional stepper motor built-in segmentation strategy, control strategy is designed a unique built-in high speed and low speed and high subdivision, subdivision. Number of external segments is set to 1000, t
6、he actual operation of the internal is 50000 subdivision; speed, by DSP automatically skip the cannot be calculated to the subdivision point; high speed, concessions into the motor running in full step state, step into high speed motor has faster response and larger dynamic torque.In terms of hardwa
7、re, this paper introduces the detailed design scheme of two-phase hybrid stepper motor DSP driver based on. The system uses Texas Instruments produced tms320f28035 types of DSP as the core control device, according to the characteristics of the main circuit and control chip tms320f28035 were designe
8、d the resource of DSP and peripheral circuit, H-bridge topology and driver circuit, isolation circuit, current feedback circuit, over pressure and under voltage and over current protection circuit, complete set of DSP control platform structures.Software, focusing on the open loop subdivision contro
9、l system software design. Including digital PID algorithm design, generating PWM program, current sampling procedures, built-in segmentation procedures, etc.Finally the two-phase hybrid step motor drive system were tested and analyzed. The experimental results show that subdivision of built-in contr
10、ol method is feasible, and compared to the traditional subdivision control method has higher accuracy, greater dynamic torque, faster response speed.Keywords：Stepper motor, DSP, built in subdivision, PID algorithmIII目 录摘 要.IAbstract.II第 1 章 绪 论.11.1 引言.11.2 步进电机系统简介.11.3 步进电机研究背景与发展趋势.21.3.1 步进电机的发展
11、历史.21.3.2 步进电机驱动方法的发展现状.21.3.3 步进电机系统相关技术的发展趋势.31.4 本课题的意义.51.5 本课题研究的主要内容.5第 2 章 混合式步进电机的结构和运行原理.72.1 混合式步进电机的结构.72.2 低频振荡解决的方法.82.3 细分驱动原理.92.4 两相电压 SPWM 输出的实现.112.4.1 两相混合式步进电机细分控制系统的结构.112.4.2 基于 SIMULINK 的两相混合式步进电机细分控制仿真.122.4.3 基于 DSP 的两相混合式步进电机细分的实现.142.5 内置细分控制策略.14第 3 章 混合式步进电机驱动器硬件设计.163.1 硬件整体结构.163.2 电源解决方案.163.3 DSP 控制平台 .183.4 功率驱动电路.183.4.1 驱动电路分析.183.4.2 高端侧悬浮驱动的自举原理.193.4.3 H 型单极模式倍频可逆 PWM 控制 .203.5 电流采样、反馈电路.223.6 保护电路.233.6.1 光耦隔离电路.
