具有高精度與高穩(wěn)定性的多路輸出兩相混合步進電機驅(qū)動器的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及控制技術(shù)的不斷發(fā)展，兩相混合式步進電機的驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展越來越快，步進電機的應用需求越來越大。步進電機不能直接接入電源進行工作，它必須使用專用設備進行驅(qū)動，因此，步進電機的運行性能除了受本身性能的影響外，很大程度上還取決于其驅(qū)動器的好壞。目前市場上的步進電機驅(qū)動器基本都是單電機的驅(qū)動器，即一個驅(qū)動器只能驅(qū)動一個步進電機，這樣對于需要應用多臺步進電機的場合，必須購買多臺驅(qū)動器，這樣無疑加大了生產(chǎn)成本和產(chǎn)品的空間

2、體積。因此，對于步進電機控制系統(tǒng)而言，開發(fā)一套新型的能滿足多路輸出的高精度高穩(wěn)定性步進電機驅(qū)動器具有極其重要意義。
　　針對步進電機在低速運行時振動和噪聲大，在高速運行時步距角大、精度低、扭矩小等問題，本文根據(jù)兩相混合步進電機的運行特性以及電流矢量恒幅均勻旋轉(zhuǎn)的多細分控制技術(shù)，進行了具有高精度和高穩(wěn)定性的多路輸出兩相混合步進電機驅(qū)動器的設計與實現(xiàn)。以STM32F103R8T6單片機為核心控制器件，分別進行了多路輸出兩相混合步進電機

3、驅(qū)動器的硬件設計和軟件設計。硬件設計包括外部輸入信號的隔離與濾波電路、按鍵液晶的處理電路、驅(qū)動功放電路、相電流的采樣反饋電路、過溫過流保護電路以及電源處理電路等電路的設計。軟件設計包括對外部脈沖輸入中斷的處理、基于電流矢量恒幅均勻旋轉(zhuǎn)的PWM產(chǎn)生、脈寬移相的調(diào)整、相電流采樣以及PI的調(diào)節(jié)等。同時，在多路輸出兩相混合步進電機驅(qū)動器設計中，針對如何實現(xiàn)一個驅(qū)動器可同時對多個步進電機進行同步驅(qū)動的問題，提出了兩相混合式步進電機驅(qū)動器軟硬件設計

4、上的關(guān)鍵技術(shù)的處理方案以及可擴展多路輸出的控制處理方案，采用可擴展槽的模式，首先通過擴展使能位來使能可擴展槽，然后再對上位機輸入的脈沖信號在同一個外部中斷中進行實時處理并產(chǎn)生相應的PWM細分信號，控制后續(xù)步進電機的運行，實現(xiàn)對多路電機的同步處理。
　　本課題設計的兩相混合步進電機驅(qū)動器驅(qū)動步進電機時，步進電機運行平穩(wěn)平滑，在低速時噪音低、振動小，在高轉(zhuǎn)速時輸出扭矩能達到基本恒定。它能達到驅(qū)動2個以及2個以上（最多4個）步進電機的功