单片机定位行走的控制驱动电路设计(2)
时间:2018-09-27 19:45 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
电机一般是动力元件，但是在定位控制系统中，步进电机又是一种常用的执行元件[4]。随着21世纪机械技术、通信技术、接口与传感技术、电子技术和自动控制技术的高速发展，基于这些技术的步进电机系统的需求更加与日增长，在国民经济的领域都几乎有所应用，例如在自动化生产线、包装机械系统、精密数控设备等领域，只要是需要精确控制转角位移，使用步进电机一般都能达到精度要求。 最早的步进电机控制系统采用很多的独立元件组成硬件控制电路，但是这样的电路由于分立元件太多，所以调试安装检修很复杂，而且系统消耗的元器件太多，经济性不好。电路一旦设计制造完成，要想基于最初的设计改动控制方案，就很难实现，这样就十分不利于控制系统的升级。然而，伴随着如今单片机的飞速发展，以单片机作为主控器的控制系统，符合如今系统数字化、智能化、网络化的发展趋势，所以，重视对基于单片机的步进电机控制系统的研究具有十分重要的现实意义。 1.1.2 国内外研究概况 1.1.3 步进电机控制的发展趋势 随着如今计算机技术，数字化、智能化、网络化、人格化、微型化技术的日益发展，步进电机的新工艺、新技术、新造型也在不断的发展与完善。主要表现为步进电机结构的改进、功能的增加、精度的提高以及驱动技术的多样化，主要朝着以下五个方向发展： （1）小型化方向发展； （2）个性化发展，不仅仅局限于圆形电动机，也可以是扁形、方形的电机； （3）一体化设计； （4）从如今一相、二相居多的电机，向着三相和多相电动机方向发展； （5）数字化、智能化、网络化方向发展[8]。 1.1.4 研究目的与意义 总的说来，步进电机的最大运用是在数控设备领域，因为它不需要进行A/D 变换就直接可以进行控制操作，使用起来简单方便，系统可靠性又好，所以被人们公认为是十分理想的执行元件。据有关数据统计，目前在数控生产制造领域，有四分之三以上都在使用步进电机，不仅在自动化、精密化机械领域运用广泛，只要是需要精确控制转角位移，就可以找到步进电机的使用，因此，考虑如何改进步进电机的控制驱动方法以提高系统的定位精度，和增加更多的利用功能，具有很重要的现实意义。 本课题选用AT89C52单片机作为系统的主控器，完成对步进电机各种运行方式的控制，实现步进电机正转、反转、停止以及调频调速等功能。以求减少系统命令响应时间，减小整体体积，达到系统要求的定位精度，对未来改进数控设备的加工精度有着十分重要的意义。 1.2 常见的步进电机控制系统 对于步进电机的精确定位系统，从诞生高速发展到现在，其控制的方式多种多样，千变万化，例如采用建立反馈的闭环控制方式；采用使用的最多的开环控制方式；还有细分驱动器控制方式，将步进电机转动的每一步分的更细，减小脉冲当量来提高控制精度；还有升频升压控制、位置速度反馈控制等控制方式[9]。 要实现步进电机运动定位的功能，其控制系统是最核心、最主要的部分，目前最普遍的是使用以下三种控制系统：专用芯片控制系统；单片机控制系统；PLC 芯片控制系统，控制系统的种类很多，这里就不再一一赘述。 1.3 本课题的主要研究内容 课题定位行走的控制驱动电路设计，即是通过一个定点检测电路，设计以单片机作为核心主控器，选择适合的功率放大电路，按键进行运行参数输入，显示器及时显示步进电机的工作状态，使得步进电动机按照我们设定的位置和时间行走。 (责任编辑：qin) |