步进光学测试平台控制系统国内外研究现状
时间:2018-03-21 11:18 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 步进光学测试平台控制系统管理和控制了步进电机位置和速度，并且是实时的控制其按预期轨迹和参数运动。在很久以前，控制系统基本上都是用的专用控制器，虽然不需要处理器芯片和操作系统，能够单独完成控制其运动的功能，但是这样的系统离开了其特定了行业和应用就没用了，没有通用性，成本太高，用户不能根据自己特定的需要定制自己的控制系统。因此，能够通用的运动控制系统的是市场的必然需求。19912 上个世纪九十年代初，发达国家如美国开始大力发展运动控制系统使其快速发展。随着强劲的市场需求，通用控制系统应用广泛，发展迅速。现在，运动控制系统不断完成、进步，它俨然成为一种独立的控制类工业自动化产品，并在更多的产业和领域加以应用。 步进电机最初是由英国苏格兰人在1923年发明的三相可变磁阻型电机演变而来的。上个世纪50年代后期，晶体管的发明和应用使得对步进电机的数字化控制变得越来越方便。在以后，随着电子行业的不断发展，现在的步进电机能够被应用在各种需要高分解性能、高定位精度、高响应性、高可靠性等需要灵活控制的机械系统中[3]。 在以前，人们研究步进电机的控制系统时更多的是关注它的控制方式和步进电机驱动器角度。通过采用细分驱动器和闭环控制方式非常精确地实现了定位。虽然这些技术使步进电机的定位非常精确，但是制造这些设备的成本大大提高了，一些小型的系统设备不适合使用这些技术。 实现步进电机功能的一个主要部件是其控制系统。目前，国内主要采用专用芯片、单片机和DSP（数字信号处理器）这三种方式来控制步进电机： 1) 专用芯片依然是行业上控制步进电机的主流，其典型芯片包括 、 、 和MC3479等。 2) 单片机芯片有 、兼 、高 、低 、低 、低功 等特点使单片机相对来讲是最佳的驱动控制单元。由于基于单片机的系统运行稳定且控制精度高，被广泛应用于控制领域。 3) DSP(数字信号处理器)是使电机实现全数字控制的核心。它以非常高的速度，优秀的性价比，人性化的开发环境而成为工程设计人员的重要选择。使用DSP实现控制步进电机是一个很有价值的方向[4]。 目前，外国对步进电机的研究比较活跃，其研究重心和方向主要是采用大量专用芯片，提高性能。其中比较典型的有两类芯片：一种的核心是用硬件和微程序保证实现步进电机的加速和减速过程，同时统计步长、控制正反转等等。一种是以细分技术为核心的芯片，但由于目前受到集成芯片耐压和电流的限制，暂时只能用来驱动小功率步进电机[5]。 我们可以从上面的分析中看出，目前外国采用的的一些涉及到微电子、集成加工等的前沿技术，而这些技术目前国内难以达到，因此国内需要采用集成的和分立元件开发符合现实的高性能驱动器。 (责任编辑：qin) |