收藏本站
《西北工业大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高精度两相混合式步进电动机驱动控制系统

乔璐  
【摘要】:本文源于稀土永磁电机及其控制技术研究所承担的基础研究之一。论文在了解步进电动机的特点及工作原理的基础上,重点研究了步进电动机的驱动控制技术。 本文分析了两相混合式步进电动机的结构和工作原理,建立了两相混合式步进电机非线性动态模型,给出了绕组的磁链方程、旋转电压方程、转子运动方程和传递函数的表达式。 根据两相混合式步进电动机的驱动控制特点,本文采用基于电流矢量恒幅均匀旋转的细分控制技术,对步进电动机的励磁绕组中电流进行控制,使步进电动机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场。合成磁场矢量的幅值决定了步进电动机旋转力矩的大小,相邻两合成磁场矢量的夹角大小决定了步距角的大小。通过细分模型分析和建立,合理控制电机绕组中的电流保证步进电动机内部合成磁场的幅值恒定,合成磁场的角度均匀,并在此基础上设计了一种两相混合式步进电动机驱动器。 该驱动器以单片机AT89C51为控制核心,选用DAC0832、H桥驱动器件等构成驱动电路,论文从驱动器技术方案、硬件电路、控制软件设计方面进行了详细地论述。在反馈放大电路设计时,采用数字电位器X9C503与外部按键配合,达到了A、B两相电路的对称性。 采用电流矢量恒幅均匀旋转的细分控制技术使电机平稳运行,提高了运行精度,输出转矩在一定转速范围内恒定,且细分选择数目多,只要改变存储器内电流波形的值,就可以实现1~256范围内任意细分数。 最后对所设计的两相混合式步进电动机驱动器进行了全面的性能测试。测试结果表明:该驱动器达到了系统设计前所提出的各项设计指标。系统运行安全、可靠、稳定。整个系统电路简单实用、性能优良、通用性强。设计原则适用于各种步进电动机,有一定的实用价值。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM383.6

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 秦龙;多面体水晶磨球机的数控系统研究[D];湖北工业大学;2011年
2 吴东亮;变锥形管道参数测量中的信息获取与控制技术[D];西安电子科技大学;2011年
3 张洪波;宽速自适应细分步进电机驱动器研究[D];西北工业大学;2007年
4 章小红;电子绞边装置及其控制系统的设计[D];苏州大学;2007年
5 马艳明;胶印机输纸部件纸张预设装置的研究[D];西安理工大学;2007年
6 张雅楠;快轨路基下沉位移监测系统研究[D];大连海事大学;2008年
7 姜杏辉;基于可控电流源的高精度高细分数步进电机电细分驱动技术的研究[D];苏州大学;2008年
8 胡昊;污土铣刨收集机械限深轮接地压力模糊控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 杨敏;基于TMS320F2812的步进电机控制系统研究[D];中北大学;2010年
10 李建彪;基于FPGA的步进电机正弦波细分驱动器设计[D];黑龙江大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张正喜;基于8098单片机的步进电机控制系统[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2001年04期
2 范晓明,张利,王国栋,刘相华,韩安荣;基于转矩星矢量模型的两相混合式步进电机控制系统[J];东北大学学报;2000年01期
3 王宗培,孙宝奎,程智,任雷;论步进电动机产品的格局(统一步进电动机相数和齿数的研究)[J];电工技术学报;1999年04期
4 王宗培,赵书韬,任雷,朱东起;混合式步进电动机的研究(一)[J];电工技术杂志;1998年03期
5 王宗培,赵书韬,任雷,朱东起;混合式步进电动机的研究(二)[J];电工技术杂志;1998年04期
6 王作义;细分步进电机均匀步距的实现方法[J];电子工业专用设备;1995年03期
7 张劲松,徐殿国,王宗培;利用谐波反电势实现混合式步进电动机速度闭环控制[J];电机与控制学报;1999年01期
8 史敬灼,徐殿国,王宗培,张劲松;二相混合式步进电动机矢量控制伺服系统[J];电机与控制学报;2000年03期
9 马瑞卿,刘卫国;自举式IR2110集成驱动电路的特殊应用[J];电力电子技术;2000年01期
10 杨红红,张琛,陈爱国;步进电机恒力矩均匀细分驱动电路的实现[J];电子技术;2000年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程焱;王华奎;;Keil Monitor-51技术的研究与电路设计[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年01期
2 佘艳;;基于TC787的三相桥式全控整流电路实验装置的研制[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
3 李中望;;一种智能火灾报警系统的设计方案[J];安防科技;2008年02期
4 朱文彬;李玉忍;;基于ISD4003芯片的语音报警系统设计[J];安防科技;2008年03期
5 赵涛,徐圣林;全桥PWM步进电机微步距驱动器A3955S[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年02期
6 鲁昌华,胡社教;智能式电热膜元件功率测试仪的研制[J];安徽工学院学报;1995年02期
7 江明,王龙明,夏晓珍;PROFIBUS总线接口在智能仪表中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
8 郭威;崔群;;基于单片机的步进电机控制系统的设计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年03期
9 陈彩蓉;胡飞;;基于DS18B20的温室温度控制系统设计[J];安徽农业科学;2009年36期
10 陈曙光;一种新型微波理疗机的设计及其关键技术[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汪逸群;刘伟;陈伟;颜昌翔;;指向镜运动精度分析[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
2 桑鹏;吕建工;;基于FPGA的步进电机细分驱动方案[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
3 刘宝志;;基于PIC16F878单片机的步进电机控制系统[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
4 王云伟;窦满峰;韩英桃;;步进电机自适应细分驱动的实现方法[A];第十一届中国小电机技术研讨会论文集[C];2006年
5 吴修君;;磨机系统起动过程的SIMULINK仿真[A];湖北省电工技术学会2004年学术年会论文集[C];2004年
6 盛超;王雪帆;;基于CPLD的两相混合式步进电机高倍数细分控制电路[A];湖北省电工技术学会2004年学术年会论文集[C];2004年
7 任雁胜;石艳林;汪昌成;;基于单线总线智能温度传感器的电脑温控系统[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集(湖北专集)[C];2005年
8 汪昌成;石艳林;曾小慧;;基于单片机的水池液位远程监测系统的设计[A];2005年十二省区市机械工程学会学术年会论文集(湖北专集)[C];2005年
9 吴修君;;异步电机起动过程中阻抗变化的研究[A];湖北省电工技术学会、武汉电工技术学会2008年学术年会暨理事会换届大会论文集[C];2008年
10 张杰;石立华;郭东义;郭曜华;;强磁场模拟器自动控制系统的设计[A];第十届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王道涵;新型磁通切换型磁阻电机系统的分析、设计与控制研究[D];山东大学;2010年
2 吕新明;啮合式电动机的基础研究[D];北京邮电大学;2011年
3 宗靖国;红外成像光谱数据获取及其在场景仿真中的应用[D];西安电子科技大学;2011年
4 杨艳;无轴承开关磁阻电机振动分析与抑制的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 刘泽远;无轴承开关磁阻电机的电磁基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 郭树满;高压共轨柴油机燃油喷射控制系统的开发及喷油一致性的研究[D];天津大学;2012年
7 端木琼;wMPS系统的硬件平台优化及动态坐标测量关键技术研究[D];天津大学;2012年
8 李荣华;面向机器人跟踪的视觉注意模型与应用研究[D];大连理工大学;2011年
9 王弼陡;全自动化学发光免疫分析仪测控系统的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
10 史志存;电子鼻及其应用研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李斌;基于组态技术和VVVF的驱动控制的连铸机监控系统的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 李斌;基于PC增强型并口的Profibus-DP从站系统的研究与实现[D];山东科技大学;2010年
3 张振;基于无线传感器网络的粮仓监控系统研究[D];郑州大学;2010年
4 李萌;主动式动力消振器研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 吕新昱;水下机器人舵机控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 黄小艳;无速度传感器直接转矩控制系统设计与研究[D];大连理工大学;2010年
7 张志坚;两相交错并联电压调整模块(VRM)中平面无源集成的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 张立强;基于CPLD的步进电机升降速控制方法[D];中国海洋大学;2010年
9 袁雪松;电动叉车交流异步电动机驱动系统的研究[D];合肥工业大学;2010年
10 闫化尧;智能式电机扁绕机控制系统的研究[D];合肥工业大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王旭辉,朱森元,唐成辉,段武堂;炮管毛坯超声图形无损检测系统[J];兵工自动化;1997年01期
2 柏逢明,潘毓学,马莉;音频检测弹体药室容积的研究[J];兵工学报;1998年02期
3 张国玉;张亚婷;徐熙平;张连存;;一种火炮炮膛锥度的光电检测方法[J];兵工学报;2007年02期
4 张正喜;基于8098单片机的步进电机控制系统[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2001年04期
5 孙刘杰;论印刷机控制实验平台的设计与实现[J];出版与印刷;2003年S1期
6 李延泽;刘彦博;朱凯晖;向睿;沈羿禹;刘鑫;;简易人体穴位识别治疗仪[J];吉林大学学报(信息科学版);2010年06期
7 宋家驹,王宪伟;用可编程逻辑器件设计语言“ABEL”开发GAL器件[J];长春大学学报;2000年02期
8 贾剑平;张华;叶建雄;;高速旋转电弧传感焊缝偏差信息识别的研究[J];传感器与微系统;2007年08期
9 洪波;来鑫;魏复理;潘际銮;尹力;屈岳波;;前置式磁控电弧传感器焊缝自动跟踪系统[J];传感器与微系统;2008年05期
10 罗建辉;用VC++和MFC实现与单片机的串口通讯[J];长沙航空职业技术学院学报;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 仇裕丰;李玉堂;哈团柱;;穴位的定位与主治之我见[A];中国针灸学会临床分会第三届全国代表大会暨全国针灸临床学术论坛论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 郑振太;大型厚壁结构焊接过程的数值模拟研究与应用[D];天津大学;2007年
2 郑毅;特殊环境下图像测量关键技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
3 李志刚;高压水环境旋转电弧焊接特性及其焊缝传感跟踪研究[D];南昌大学;2009年
4 张华军;大厚板高强钢双面双弧焊新工艺及机器人自动化焊接技术[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 牛建军;特殊环境下的光电图像获取与处理技术[D];西安电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王道明;主从式MIS机器人的运动控制研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 程伟德;复杂环境自主移动焊缝跟踪机器人控制系统研究[D];南昌大学;2010年
3 刘征东;主动控制受电弓控制系统研究[D];西南交通大学;2011年
4 吴国铖;多细分混合式步进电机驱动器的研究与设计[D];桂林电子科技大学;2010年
5 毛雪涛;Web技术在远程监控中的应用与研究[D];武汉理工大学;2002年
6 赵亮程;混合式步进电机稳态分析及基于DSP的驱动系统[D];广东工业大学;2003年
7 刘智;基于高层次综合的MCU IP核的设计研究[D];西北工业大学;2003年
8 李芳;火炮身管内膛直径检测系统设计[D];长春理工大学;2003年
9 雷凯;步进电机细分驱动技术的研究[D];苏州大学;2003年
10 张小杭;基于DSP的两相混合式步进电机细分控制及转矩矢量控制[D];浙江工业大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 杨斐;刘景林;董亮辉;;两相混合式步进电动机动态多细分驱动器设计[J];微特电机;2013年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李春宇;基于自适应算法的步进电机驱动系统的设计[D];东北石油大学;2011年
2 张申;步进电机驱动的钩舌堆焊控制系统[D];西南交通大学;2011年
3 黄露;基于FPGA的步进电机控制系统设计与实现[D];重庆大学;2011年
4 栾东海;某步进电机应用系统设计及其快速重复启停特性研究[D];南京理工大学;2012年
5 刘英超;基于ARM的大行程精密工作台控制系统[D];沈阳工业大学;2012年
6 林泽鸣;铁路路基剖面沉降监测系统的研究[D];北京交通大学;2010年
7 刘晓强;煤层气体体积测量方法的研究[D];西安理工大学;2010年
8 刘梦薇;基于RBF神经网络的步进电机驱动控制技术研究及FPGA实现[D];湖北工业大学;2010年
9 买浩;路基横向剖面变形自动测量方法与实验的研究[D];北京交通大学;2012年
10 林鑫;三相混合式步进电机细分控制策略优化[D];浙江工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王宗培,熊礼文;步进电动机电感微机测量的数据处理[J];电工电能新技术;1987年03期
2 程树康;步进电动机细分控制时电流的定量描述[J];电工电能新技术;1990年03期
3 王宗培,陈敏祥,姜淑忠;可变步距角混合式步进电动机的驱动系统[J];电工电能新技术;1993年01期
4 郭庆鼎,周悦,郭威;永磁直线同步伺服系统采用神经网络实现的实时IP位置控制器的在线设计[J];电工技术学报;1999年06期
5 史敬灼,徐殿国,王宗培;二相混合式步进电机模型参数的辨识[J];电工技术学报;2001年04期
6 王宗培,童怀;混合式步进电机稳态运行的同步仿真分析[J];电工技术学报;1994年01期
7 童怀,王宗培;五相混合式步进电机稳态仿真分析时初始条件的确定[J];电工技术学报;1995年02期
8 王宗培,王英;步进电动机的振动特性[J];电工技术学报;1996年03期
9 王宗培,程智;新型二相混合式步进电动机系统的动态仿真模型[J];电工技术学报;1998年04期
10 王宗培,孙宝奎,程智,任雷;论步进电动机产品的格局(统一步进电动机相数和齿数的研究)[J];电工技术学报;1999年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙永浩;16位A/D转换器与MCS—48单片机的接口[J];电测与仪表;1988年05期
2 刘根堂;黄抡;;给单片微机增加通讯功能[J];制造业自动化;1988年01期
3 陈平;;单片机在刻字机中的应用[J];制造业自动化;1988年03期
4 邵德裕;;YZ3602型精密滚齿机单片机控制系统[J];制造业自动化;1992年03期
5 丛望;徐相森;唐嘉亨;;单片机在直升机平台信号灯灯控系统中的应用[J];应用科技;1992年01期
6 马殿阁;单片机化电气传动及控制系统的设计[J];电工技术杂志;1996年03期
7 李连源;王绍纯;;神经网络在自适应滤波中的应用[J];北京科技大学学报;1998年04期
8 黄建江;;12位数模转换器MAX531在高频开关整流模块中的应用[J];电源技术应用;2001年12期
9 杨遵;樊波;;美国PSD应用于电力系统继电保护[J];电工技术;2002年05期
10 李应生;刘舜民;孔新红;;交流开关式电压电流频率可调功率放大器的研制[J];电工技术;2002年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李萍;李亚荣;;基于C8051F020单片机的油井作业监测系统[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
2 唐卫红;曹金荣;李汉军;郑晓慧;杨士亮;;一种单片机音乐盒的设计与制作[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
3 林叶锦;王冬捷;;GRAVINER油雾浓度探测器系统测试电路分析[A];大连海事大学校庆暨中国高等航海教育90周年论文集(机电分册)[C];1999年
4 付贵增;佟仕忠;孔庆祝;马君杰;荆兆东;;公用电话计费器计量管理信息系统[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
5 肖慧;朱昌;;单片机在线测速软件的设计[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
6 陈艳燕;杨小锋;;基于单片机的晶体管特性图示仪[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
7 刘娟;张飞艳;;2M误码仪的设计与测试[A];2008通信理论与技术新进展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(上)[C];2008年
8 陈健;符秀辉;;基于单片机的沥青软化点测试仪[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
9 黄友锐;黄见;;基于CAN总线的智能变频器的研制[A];煤矿自动化与信息化——第19届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
10 娄莹;王雪洁;程万胜;;LCD显示屏智能检测仪的研制[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;初学单片机几个不易掌握的概念[N];北京电子报;2001年
2 易懿敏;飞利浦对单片机市场充满信心[N];中国电子报;2001年
3 广东 张则;51系列单片机(C语言)快速入门(六)[N];电子报;2010年
4 ;摩托罗拉“无缝嵌入” 发展中国MCU[N];中国计算机报;2003年
5 陕西 周彦芳;碟机中常用单片机W78E58-24维修方法及资料[N];电子报;2007年
6 重庆 郭学提;浅谈职校生学习单片机的误区[N];电子报;2008年
7 广东 张则;51系列单片机(C语言)快速入门(五)[N];电子报;2010年
8 杭州 赵郑洲;也谈单片机掉电数据保护的方法[N];电子报;2002年
9 山东 牛余朋;谈谈单片机硬件系统设计的基本原则[N];电子报;2004年
10 广东 刘少龙;编程、实验、仿真、ISP四合一单片机学习开发系统ME300B[N];电子报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 彭环云;灌浆自动检测与记录关键技术的研究[D];中南大学;2004年
2 何宁;短脉冲MOSFET调制器及其触发控制技术的研究[D];中国科学技术大学;2006年
3 史云;环境水体石油类污染现场检测技术研究[D];河北农业大学;2009年
4 杨唐胜;青藏铁路冻土试验路基内部应变智能监测系统研究[D];武汉理工大学;2005年
5 刘瑞祥;用微粒过滤器和EGR同时降低柴油机微粒和NOx排放[D];大连理工大学;2005年
6 史志存;电子鼻及其应用研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
7 李忠龙;基于现有传感器的桥梁无线检测技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 叶涛;精准农业的农田信息采集系统研究与开发[D];中国农业科学院;2006年
9 李会银;基于USB接口的测井电缆数据传输系统研究[D];中国石油大学;2007年
10 迟长春;过载保护数学模型及其算法的研究[D];河北工业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 乔璐;高精度两相混合式步进电动机驱动控制系统[D];西北工业大学;2006年
2 李玉贤;基于SPCE061A单片机的语音识别系统的研究[D];东北农业大学;2004年
3 卢坤;基于光纤迈克尔逊干涉现象的应变测量系统设计[D];南京航空航天大学;2005年
4 李家星;基于IDE硬盘的大容量语音记录仪的研制[D];天津工业大学;2005年
5 周超;基于单片机和CAN总线的混凝土搅拌站控制系统设计[D];西南交通大学;2005年
6 王文军;DGT-1自动测斜仪的研究开发[D];吉林大学;2005年
7 苏国秀;乳化液自动配比及控制系统的研究[D];山东科技大学;2005年
8 邵名波;调制解调器监控电路设计与实现[D];南京理工大学;2005年
9 郑凤杰;多台出租车计价器本机检定管理系统的研制[D];郑州大学;2005年
10 李明;基于DSP的分析仪器智能测控平台的研究[D];南京工业大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026