基于單片機的高精度步進電機控制研究.pdf

1、近年來硬盤制造業(yè)高速發(fā)展，大容量、小體積、高讀取速度的硬盤，是硬盤市場的發(fā)展趨勢。這些體積小、結(jié)構(gòu)復雜的硬盤對加工工藝提出了很高的要求。而加工中主要是采用步進電機作為伺服控制系統(tǒng)的。 步進電機以其獨特的特點可以在無速度傳感器和無位置傳感器系統(tǒng)中實現(xiàn)精確的開環(huán)狀態(tài)定位或同步運行。我們通過調(diào)節(jié)發(fā)送給步進電機的步進脈沖個數(shù)來實現(xiàn)精確的位移或者角度定位，而調(diào)節(jié)發(fā)送的步進脈沖頻率就可以實現(xiàn)速度調(diào)節(jié)，這些都有利裝置或設(shè)備的小型化和低成本，因

2、而在眾多領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。 細分驅(qū)動技術(shù)是一種能有效改善步進電機低頻特性和提高步進精度的驅(qū)動技術(shù)。廣泛應(yīng)用于對工況要求較高的場合，尤其在一些要求高精度、低噪音、低振動的系統(tǒng)中，細分驅(qū)動成為步進電機驅(qū)動的首選驅(qū)動技術(shù)。 本文先介紹了三相混合式步進電機的結(jié)構(gòu)和工作原理，然后在對步進電機細分驅(qū)動技術(shù)、PWM逆變技術(shù)以及單片機研究的基礎(chǔ)上，分析了細分驅(qū)動對于改善步進電機運行性能的作用，論述了正弦波細分驅(qū)動可以實現(xiàn)等步距角、等

3、力矩均勻細分驅(qū)動的原理，提出了一種基于正弦電流細分和電流追蹤型脈寬調(diào)制(PWM)的細分驅(qū)動技術(shù)，該方案中正弦電流細分技術(shù)基本上克服了傳統(tǒng)步進電機低速振動大和噪音大的缺點，減小發(fā)生共振的幾率。電流追蹤型脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)使電機運行在較大速度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩保持恒定。該方案能避免其它相繞組的感應(yīng)電壓和繞組電流的漂移帶來的誤差，提高了細分精度。本文采用控制電路主要由AT89C51單片機、晶振電路、地址鎖存器、譯碼器、EEPROM存儲器及可編程鍵