基于SVPWM的混合式步進電機控制技術(shù)研究.pdf

1、步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。步進電機驅(qū)動器是把控制電機的脈沖信號轉(zhuǎn)化為步進電機的角位移信號的裝置,所以,可以通過控制脈沖的個數(shù)和頻率來控制步進電機的角位移量、速度和加速度。步進電機驅(qū)動器是控制系統(tǒng)的核心部件,也成為許多高端數(shù)控產(chǎn)品的關(guān)鍵。驅(qū)動器中的細分技術(shù)是保證步進電機平穩(wěn)運行的前提。
　　隨著功率電子器件和高速微處理器的發(fā)展,電機細分控制技術(shù)朝著數(shù)字化方向發(fā)展。本文對三相混合式步進電動機的細分控制進行了深入的研

2、究,設(shè)計了一種以數(shù)字信號處理器(TMS320LF2407A)和功率模塊為核心的三相混合式步進電機驅(qū)動系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、性能穩(wěn)定。
　　文中首先介紹了三相混合式步進電機的結(jié)構(gòu)和工作原理,并忽略步進電機的一些非線性因素,建立了比較理想的數(shù)學(xué)模型,對步進電機的運行特性、細分控制的作用和細分控制的必要性做了詳細論述,經(jīng)對多個方案反復(fù)比較,最終選擇了一種速度開環(huán)的控制方案。
　　文中對控制器中的核心內(nèi)容脈寬調(diào)制(PWM)技

3、術(shù)做了詳細說明,比較了正弦脈寬調(diào)制(SPWM)和電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)的原理和計算方法,在分析了它們的優(yōu)缺點后,選擇了SVPWM控制方式,并給出了DSP實現(xiàn)SVPWM算法的具體過程和MATLAB/SIMULINK仿真模型及仿真輸出波形。
　　最后對驅(qū)動控制系統(tǒng)和實驗平臺的軟硬件做了詳細介紹,給出了硬件結(jié)構(gòu)框圖及軟件程序流程圖。實驗表明,本驅(qū)動器細分運行時減弱了混合式步進電機的低速振動和噪聲,提高了起動頻率和系統(tǒng)的穩(wěn)定度