機(jī)電一體化畢業(yè)論文 (2)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文</p><p>　　專 業(yè)：機(jī)電一體化技術(shù)</p><p>　　班 級(jí)：2010級(jí)機(jī)電一體化</p><p><b>　　姓 名：</b></p><p><b>　　學(xué) 號(hào): </b></p><p>&

2、lt;b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p>　　步進(jìn)電機(jī)可以對(duì)旋轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)行高精度控制。步進(jìn)電機(jī)作為制執(zhí)行元件，是電氣自動(dòng)化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一, 廣泛應(yīng)用在各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)和精密機(jī)械等領(lǐng)域。例如，在儀器儀表，機(jī)床設(shè)備以及計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備中（如打印機(jī)和繪圖儀等），凡需要對(duì)轉(zhuǎn)角進(jìn)行精確控制的情況下

3、，使用步進(jìn)電機(jī)最為理想。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)原理................................4</p><p>　　方案選擇...................

4、....................10</p><p>　　系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì).................................13</p><p>　　結(jié)束語(yǔ)..................................................18</p><p>　　參考文獻(xiàn)............................

5、....................19</p><p>　　第一章 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)原理</p><p>　　根據(jù)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換原理，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與通常的的交流或直流電動(dòng)機(jī)無異，是將電能變成機(jī)械能的電磁元件。但它的運(yùn)行原理等方面存在特殊性。所以我們?cè)谑褂们氨仨毾攘私馄湓?，才能在設(shè)計(jì)時(shí)靈活運(yùn)用。</p><p>　　1.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類</p>

6、<p>　　1 按工作原理分類：</p><p><b>　　激磁式（電磁式）</b></p><p>　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子均有繞組，靠電磁力矩使轉(zhuǎn)子動(dòng)。</p><p>　　反應(yīng)式（磁阻式）圖—1</p><p>　　轉(zhuǎn)子無繞組，定子繞組勵(lì)磁后產(chǎn)生反應(yīng)力矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。</p>&l

7、t;p><b>　　永磁式 圖—2</b></p><p>　　轉(zhuǎn)子和定子的某一方具有永久磁鋼，另一方由軟磁材料制成。繞組輪流通電，建立的磁場(chǎng)與永久磁鋼的恒定磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　混合式（永磁感應(yīng)式）</p><p><b>　　圖—1</b></p><p><

8、b>　　圖—2</b></p><p>　　2. 按輸出轉(zhuǎn)矩的大小分類：</p><p><b>　　1快速步進(jìn)電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩一般為0。07～4Nm，可以控制小型精密機(jī)床的工作臺(tái)，例如線切割機(jī)床。</p><p><b>　　2功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)</b&

9、gt;</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩一般為5～40Nm，可直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床的移動(dòng)部件。</p><p>　　此外，按勵(lì)磁相數(shù)可分為三相、四相、五相、六相、等等。相數(shù)越多，步距角越小，但結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。按運(yùn)動(dòng)方式分為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)、平面運(yùn)動(dòng)等。按定子排列還可分為徑向式（單段式）和軸向（多段式），軸向式的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，快速性和穩(wěn)定性好，功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)多為軸向式。</p><

10、;p>　　1.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理 </p><p><b>　　1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</b></p><p>　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。我們以三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為例。三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖（如圖—3）所示，定子有六個(gè)磁極，每相對(duì)磁極構(gòu)成一相控制繞組 ，轉(zhuǎn)子上有均布的四個(gè)齒。</p><p><b>　　圖-

11、3</b></p><p><b>　　2 工作原理</b></p><p>　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理，其實(shí)就是電磁鐵的工作原理，當(dāng)U相通電，V、W相不通電，如圖3所示，1、3齒與U相對(duì)齊；當(dāng)V相通電，U、W相不通電，如圖3所示，2、4齒與V相對(duì)齊；當(dāng)W相通電，U、V相不通電，如圖3所示，1、3齒與W相對(duì)齊。</p><p>　　由

12、此可見，當(dāng)通電順序?yàn)閁→V → W→U →V →…時(shí)，轉(zhuǎn)子便順時(shí)針方向一步一步地轉(zhuǎn)動(dòng)，通電狀態(tài)每換接一次，轉(zhuǎn)子前進(jìn)一步，一步對(duì)應(yīng)的角度稱為步距角。電流換接三次，磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)子前進(jìn)一個(gè)齒距的位置，一個(gè)齒距所對(duì)應(yīng)的角度稱為齒距角（此例中齒距角為90度）當(dāng)改變通電順序時(shí)，將改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向。</p><p><b>　　通電方式</b></p><p><b>

13、　　單相輪流通電方式</b></p><p>　　每次切換前后只有一相繞組通電。在這種通電方式下，電動(dòng)機(jī)工作的 穩(wěn)定性較差，容易失步。上述例子即為單向輪流通電方式，稱為三相單三拍通電。</p><p><b>　　單雙相輪流通電方式</b></p><p>　　上述兩種通電方式的組合。即通電方式為：U → UV → V → VW

14、→W → WU →U →… 稱為三相六拍通電，如圖-4所示。 三相六拍通電方式的步距角減小一倍。</p><p><b>　　圖-4</b></p><p>　　1.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　我們?cè)谶x擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的時(shí)候，要先要了解它的性能和特點(diǎn)。具體的反映在一些參數(shù)上。</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)

15、的一些基本參數(shù)：</p><p><b>　　電機(jī)固有步距角： </b></p><p>　　它表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖信號(hào)，電機(jī)所轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值，如86BYG250A型電機(jī)給出的值為0。9°/1。8°（表示半步工作時(shí)為0。9°、整步工作時(shí)為1。8°），這個(gè)步距角可以稱之為‘電機(jī)固有步距角’，它不

16、一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。</p><p><b>　　步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)：</b></p><p>　　是指電機(jī)內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進(jìn)電機(jī)。電機(jī)相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機(jī)的步距角為0。9°/1。8°、三相的為0。75°/1。5°、五相的為0。36

17、6;/0。72° 。在沒有細(xì)分驅(qū)動(dòng)器時(shí)，用戶主要靠選擇不同相數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來滿足自己步距角的要求。如果使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，則‘相數(shù)’將變得沒有意義，用戶只需在驅(qū)動(dòng)器上改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就可以改變步距角。</p><p>　　保持轉(zhuǎn)矩（HOLDING TORQUE）：</p><p>　　是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)的力矩

18、接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一。比如，當(dāng)人們說2N。m的步進(jìn)電機(jī)，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2N。m的步進(jìn)電機(jī)。</p><p>　　DETENT TORQUE：</p><p>　　是指步進(jìn)電機(jī)沒有通電的情況下，定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。DETENT TORQUE 在國(guó)內(nèi)沒有統(tǒng)

19、一的翻譯方式，容易使大家產(chǎn)生誤解；由于反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不是永磁材料，所以它沒有DETENT TORQUE。</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)的一些特點(diǎn)：</p><p>　　1．一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的3-5%，且不累積。</p><p>　　2．步進(jìn)電機(jī)外表允許的最高溫度。</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)溫度過高首先會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁

20、，從而導(dǎo)致力矩下降乃至于失步，因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏130度以上，有的甚至高達(dá)攝氏200度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏80-90度完全正常。</p><p>　　3．步進(jìn)電機(jī)的力矩會(huì)隨轉(zhuǎn)速的升高而下降。</p><p>　　當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)；頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)越大。在它的作

21、用下，電機(jī)隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。</p><p>　　4．步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn),但若高于一定速度就無法啟動(dòng),并伴有嘯叫聲。</p><p>　　步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù)：空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖頻

22、率應(yīng)該有加速過程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偕礁咚伲?lt;/p><p>　　第二章 方案選擇</p><p>　　在設(shè)計(jì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)前我們應(yīng)該針對(duì)工作所面對(duì)的對(duì)象選擇正確的方案，首先要清楚開環(huán)與閉環(huán)控制的區(qū)別。</p><p>　　2.1 開環(huán)控制與閉環(huán)控制</p><p>　　一般而言,

23、步進(jìn)電機(jī)的控制方式可以分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種。</p><p>　　開環(huán)控制的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸入脈沖不依賴與轉(zhuǎn)子的位置,而是事先按一定規(guī)律給定的。在這里,負(fù)載位置對(duì)控制電路沒有反饋,因此步進(jìn)電機(jī)必須正確的響應(yīng)每次勵(lì)磁變化,如果勵(lì)磁變化太快,電機(jī)不能夠移動(dòng)到新的要求位置,那么實(shí)際的負(fù)載位置相對(duì)控制器所期待的位置將出現(xiàn)永久誤差。如果負(fù)載參數(shù)基本上不隨時(shí)間變化,那么相與相之間控制信號(hào)的延時(shí)設(shè)置比較簡(jiǎn)單,但是在負(fù)

24、載可能變化的應(yīng)用場(chǎng)合下,延時(shí)必須以最壞的情況進(jìn)行設(shè)定。并且這樣確定的控制方式對(duì)于其他負(fù)載而言并非最佳,這其實(shí)就限制了開環(huán)控制的應(yīng)用范圍。</p><p>　　開環(huán)控制還有一個(gè)缺陷就是電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和速度在很大程度上取決于驅(qū)動(dòng)電源和控制方式。對(duì)于不同的電機(jī)或者同一種電機(jī)不同的負(fù)載,很難找到通用的加減速規(guī)律,因此使提高步進(jìn)電機(jī)的性能指標(biāo)受到限制。</p><p>　　閉環(huán)控制是不斷直接或間接地

25、檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置和速度,然后通過反饋和適當(dāng)?shù)奶幚?自動(dòng)給出脈沖鏈,使步進(jìn)電機(jī)每一步都響應(yīng)控制信號(hào)的命令,從而只要控制策略正確電機(jī)不可能輕易失步。</p><p>　　初始是電機(jī)系統(tǒng)受一相或幾相勵(lì)磁而靜止。開始工作時(shí)先把目標(biāo)位置送入減法計(jì)數(shù)器,然后將啟動(dòng)信號(hào)加到控制單元,控制單元把命令信號(hào)送到相序發(fā)生器,使勵(lì)磁變化一次。電機(jī)以負(fù)載參數(shù)決定的速率開始加速。</p><p>　　當(dāng)?shù)谝徊轿恢每斓綍r(shí)

26、,位置檢測(cè)器產(chǎn)生一個(gè)送到減法計(jì)數(shù)器和控制單元的脈沖。減法計(jì)數(shù)器減一,負(fù)載相對(duì)目標(biāo)位置響應(yīng)減一。在這里注意閉環(huán)控制中減法計(jì)數(shù)器記錄的是實(shí)際的負(fù)載位置,而在開環(huán)控制中計(jì)數(shù)器只尋要記錄送給電機(jī)的步進(jìn)命令數(shù),并不保證這些命令是否被執(zhí)行。</p><p>　　送達(dá)控制單元的位置檢測(cè)脈沖用來產(chǎn)生下一步命令。負(fù)載越大則達(dá)到第一步位置所花的時(shí)間就越長(zhǎng)，相繼的步進(jìn)命令之間的時(shí)間間隔就越長(zhǎng)，因而自動(dòng)適應(yīng)了比較慢的加速速率。</

27、p><p>　　電機(jī)開始減速的時(shí)刻由減法計(jì)數(shù)器決定。在減速期間，執(zhí)行的步數(shù)取決于負(fù)載條件，慣量大、轉(zhuǎn)矩小的負(fù)載需要更多的減速步數(shù)。如果實(shí)際的負(fù)載條件沒有最壞的情況那么嚴(yán)重，那么系統(tǒng)在達(dá)到目標(biāo)位置前的步進(jìn)速率將底于啟動(dòng)頻率，因此就會(huì)可靠地停止。當(dāng)減法計(jì)數(shù)器為零時(shí)，則表示要求的步數(shù)已執(zhí)行完畢。這時(shí)減法計(jì)數(shù)器發(fā)出一個(gè)停止信號(hào)控制單元，從而禁止以后的步進(jìn)命令，系統(tǒng)工作停止。</p><p>　　綜上所

28、述，閉環(huán)控制的勵(lì)磁延時(shí)設(shè)置隨負(fù)載而變化，他能產(chǎn)生接近最佳的速度曲線和快速的負(fù)載定位。并且一般采用直接監(jiān)視負(fù)載位置的方法，因此發(fā)生失步的可能性大大減小。</p><p>　　在本實(shí)驗(yàn)中因?yàn)橐蟛皇呛芨撸灾灰扇∽詈?jiǎn)單的開環(huán)控制系統(tǒng)，用來實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速、減速。</p><p>　　第三章 系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 系統(tǒng)原理

29、</p><p>　　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成直線或角位移的執(zhí)行元件。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)由一系列電脈沖控制，脈沖發(fā)生器所產(chǎn)生的電脈沖信號(hào)，通過環(huán)形分配器按一定的順序加到電動(dòng)機(jī)的各相繞組上。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的速度取決于脈沖信號(hào)的頻率，總位移量取決于總的脈沖數(shù)，它作為伺服電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于控制系統(tǒng)時(shí)，可以使系統(tǒng)簡(jiǎn)化，工作可靠，而且可以獲得較高的控制精度。為了使電動(dòng)機(jī)能夠輸出足夠的功率，經(jīng)過環(huán)形分配器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)

30、還需要進(jìn)行功率放大。</p><p>　　環(huán)形分配器、功率放大器以及其他輔助電路統(tǒng)稱為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電源和控制器構(gòu)成步進(jìn)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)，如圖-5所示</p><p><b>　　圖-5</b></p><p><b>　　3.2 驅(qū)動(dòng)電源</b></p><p>　　環(huán)形

31、分配器、功率放大器以及其他輔助電路統(tǒng)稱為步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源。</p><p>　　3.2.1 環(huán)形分配器</p><p>　　環(huán)形分配器是根據(jù)指令把脈沖信號(hào)按一定的邏輯關(guān)系加到放大器上，使各相繞組按一定的順序和時(shí)間導(dǎo)通和斷開，并根據(jù)指令使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)確定的運(yùn)行方式。環(huán)形分配器可以由硬件和軟件兩種方式實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　硬件環(huán)形分

32、配器</b></p><p>　　硬件環(huán)形分配器由門電路和雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成的邏輯電路構(gòu)成。</p><p><b>　　集成脈沖分配器</b></p><p>　　L297是專為四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的環(huán)形分配器。它有四個(gè)輸出端，當(dāng)輸入端CL或EN加上時(shí)鐘脈沖后，輸出波形將符合四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的要求。若采用CL脈沖輸入端，是上升沿觸發(fā)，同

33、時(shí)EN為使能端，EN＝1時(shí)工作，EN＝0時(shí)禁止。CW為方向控制端，控制正反轉(zhuǎn)。</p><p>　　改變輸入CL的脈沖可以使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加速、減速。19腳為半步、全步選擇端，當(dāng)輸入高電平時(shí)為全步方式轉(zhuǎn)動(dòng)，低電平相反。20腳為復(fù)位輸入端。如圖-6</p><p><b>　　圖-6</b></p><p><b>　　軟件環(huán)形分配器<

34、;/b></p><p>　　一般微機(jī)系統(tǒng)需要進(jìn)行如下設(shè)置：</p><p>　　設(shè)置輸出接口 設(shè)輸出口的P1。0接A相；P1。1接B相；P1。2接C相。P1。3接D相；設(shè)計(jì)環(huán)形分配子程序；在存儲(chǔ)器中建立環(huán)形分配表；設(shè)計(jì)延時(shí)子程序；設(shè)計(jì)延時(shí)子程序來控制步進(jìn)頻率；當(dāng)電機(jī)繞組通電時(shí)序?yàn)锳B-BC-CD-DA時(shí)為正轉(zhuǎn)，通電時(shí)序?yàn)镈A-CA-BC-AB時(shí)為反轉(zhuǎn)。</p>&l

35、t;p>　　3.2.2 驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　單電壓限流型驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　這種電路的特點(diǎn)是線路簡(jiǎn)單，成本低，低頻時(shí)響應(yīng)較好；缺點(diǎn)是效率低，尤其在高頻工作的電動(dòng)機(jī)效率更低。在實(shí)際中較少使用，只有在小功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)且在簡(jiǎn)單應(yīng)用中才使用。</p><p><b>　　雙電壓驅(qū)動(dòng)電路</b></p><

36、p>　　這種電路的特點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)繞組主電路中采用高壓和低壓兩種電壓供電，一般高壓為低壓的數(shù)倍。適用于大功率和高頻工作的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是功耗小，起動(dòng)力矩大，突跳頻率和工作頻率高，缺點(diǎn)是低頻振蕩加劇，波形呈凹形，輸出轉(zhuǎn)矩下降；大功率管的數(shù)量多用一倍，增加了驅(qū)動(dòng)電源。</p><p><b>　　斬波驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　斬波電路的出現(xiàn)是為了彌補(bǔ)雙電壓

37、電路波形呈現(xiàn)凹形的缺陷，改善了輸出轉(zhuǎn)矩的下降，使勵(lì)磁繞組中的電流維持在額定值附近</p><p><b>　　升頻升壓驅(qū)動(dòng)電路</b></p><p>　　為了減小低頻振動(dòng)，應(yīng)使低速時(shí)繞組電流上升的前沿較平緩，這樣才能使轉(zhuǎn)子在到達(dá)新的穩(wěn)定平衡位置時(shí)不產(chǎn)生過沖，而在高速時(shí)則應(yīng)使電流有較陡的前沿，以產(chǎn)生足夠的繞組電流，才能提高步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的帶載能力。這就要求驅(qū)動(dòng)電源低頻時(shí)用

38、較低的電壓供電，高頻時(shí)用較高的電壓供電。升頻升壓驅(qū)動(dòng)電路可以較好地滿足這一要求。</p><p><b>　　專用功率放大器</b></p><p>　　L298是專用的功率放大器，是ST公司生產(chǎn)的一種高電壓、大電流電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片。該芯片的主要特點(diǎn)是:工作電壓高,最高工作電壓可達(dá)46V;輸出電流大,瞬間峰值電流可達(dá)3A,持續(xù)工作電流為2A;內(nèi)含兩個(gè)H橋的高電壓大電流全橋

39、式驅(qū)動(dòng)器,可以用來驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、繼電器、線圈等感性負(fù)載;采用標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號(hào)控制;具有兩個(gè)使能控制端,在不受輸入信號(hào)影響的情況下允許或禁止器件工作;有一個(gè)邏輯電源輸入端,使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作;可以外接檢測(cè)電阻,將變化量反饋給控制電路。</p><p>　　3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的方案有很多種，這里我所采用的是L297和L2

40、98芯片實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的一種簡(jiǎn)單方法,利用該方法設(shè)計(jì)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、軟件編程容易和價(jià)格低廉的特點(diǎn)。</p><p>　　其中主要的是利用L297為環(huán)形分配器，L298為功率放大器，555電路產(chǎn)生脈沖輸入18腳，通過改變脈沖的頻率，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)加速、減速。這個(gè)可以在WEB上實(shí)驗(yàn)出來，頻率改變的情況如圖-7。改變17腳的電平高低，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)。總體來說系統(tǒng)如圖-8</p>

41、<p><b>　　圖-7</b></p><p><b>　　圖-8</b></p><p>　　說明（我所選用的日本產(chǎn)的四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)機(jī)上有5根線，在接入時(shí)候需要區(qū)分電源接線，ABCD四相也要從試驗(yàn)中找出。接13，14腳電阻市場(chǎng)上一般買不到，我用兩個(gè)0。5/5W的電阻代替。在電源的選用上我分別做了一個(gè)5V和12V的直流穩(wěn)壓

42、電源，在接入時(shí)必須共地。二極管選用4007比較保險(xiǎn)。濾波電容都選用100∪F的。）</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在論文研究和撰寫過程中，本人得到了指導(dǎo)教師**老師的悉心指導(dǎo)。在課題研究設(shè)計(jì)過程中，老師淵博的知識(shí)、踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及精益求精的工作作風(fēng)使我獲益匪淺。尤其朱老師幫我找了很多相關(guān)資料，解決了設(shè)計(jì)中所遇到的實(shí)際問題。在此

43、謹(jǐn)向朱老師表示最衷心的感謝。</p><p>　　最后還要感謝在校的各位教職和領(lǐng)導(dǎo),在這三年里多虧有他們的關(guān)懷指導(dǎo)才使我能夠順利的完成學(xué)業(yè)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】 《 步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)入門》 作 者：王鴻鈺編著 出版社：同濟(jì)大學(xué)出版社,1996</p><p>

44、　　【2】 《 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) 》 作 者：劉寶廷編著 出版社：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1997。</p><p>　　【3】 《 電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 作 者：康華光編著 出版社：高等教育出版社，1998</p><p>　　【4】 《電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試 》 作 者：謝自美編著</p><p>　　出版社： 華中科技大