多通道步進電機控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、近幾年來，由于工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，步進電機作為自動控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構(gòu)，應(yīng)用非常廣泛，特別是近些年來計算機技術(shù)、數(shù)控技術(shù)的迅速發(fā)展，更為步進電機的實際應(yīng)用開辟了廣闊的前景。
　　 步進電機作為一種將數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)線位移或角位移的機電元件，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的定位精度，同時具有啟停能力強，精度高，無累積誤差，轉(zhuǎn)速容易控制等優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)及儀器儀表等領(lǐng)域中得到十分廣泛的應(yīng)用。由于實際工作和生產(chǎn)的需要，為提高效率需要控制多臺步進電

2、機同步工作，如何在確保穩(wěn)定性的前提下提高設(shè)備的工作效率，已得到廣泛關(guān)注。
　　 傳統(tǒng)的步進電機控制系統(tǒng)一般情況下僅由單片機或者數(shù)字信號處理器獨立實現(xiàn)[1]。這種方式系統(tǒng)資源消耗過大，并且微控制器的性能對脈沖頻率影響較大，而且在實現(xiàn)多臺電機同步控制時具有一定的難度。文中設(shè)計的控制系統(tǒng)可通過步進電機驅(qū)動器控制八臺步進電機實現(xiàn)同步運行，采用STM32與FPGA相結(jié)合的設(shè)計。STM32與FPGA各行其事，STM32微控制器可以專注于處理

3、上位機輸入的控制信息，不必占用過多的CPU資源去直接控制電機，也減少了由此引入干擾。FPGA根據(jù)STM32發(fā)送來的控制命令，生成相應(yīng)脈沖，使步進電機按照要求運行。所以此控制系統(tǒng)的設(shè)計在合理分配資源的同時，使得系統(tǒng)穩(wěn)定性強、精度高，對于實際生產(chǎn)具有重要意義。
　　 文中設(shè)計的控制系統(tǒng)是在分析了步進電機的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和研究背景的前提下，通過對步進電機具體應(yīng)用情況的研究設(shè)計一種可控制八臺步進電機同步運行的控制系統(tǒng)，具有控制電機平滑的