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標題: Verilog HDL步進電機驅動控制教程 [打印本頁]

作者: 朱國金 時間: 2017-5-15 22:52
標題: Verilog HDL步進電機驅動控制教程

一、步進電機相關知識簡介

1、步進電機概述

　　步進電機是一種能夠將電脈沖信號轉換成角位移或線位移的機電元件，它實際上是一種單相或多相同步電動機。單相步進電動機有單路電脈沖驅動，輸出功率一般很小，其用途為微小功率驅動。多相步進電動機有多相方波脈沖驅動，用途很廣。使用多相步進電動機時，單路電脈沖信號可先通過脈沖分配器轉換為多相脈沖信號，在經功率放大后分別送入步進電動機各相繞組。每輸入一個脈沖到脈沖分配器，電動機各相的通電狀態就發生變化，轉子會轉過一定的角度（稱為步距角）。正常情況下，步進電機轉過的總角度和輸入的脈沖數成正比；連續輸入一定頻率的脈沖時，電動機的轉速與輸入脈沖的頻率保持嚴格的對應關系，不受電壓波動和負載變化的影響。由于步進電動機能直接接收數字量的輸入，所以特別適合于微機控制。

2、步進電機的種類

　　目前常用的步進電機有三類：

　　（1）反應式步進電動機（VR）：它的結構簡單，生產成本低，步距角可以做的相當小，但動態性能相對較差。

　　（2）永磁式步進電動機（PM）：它的出力大，動態性能好；但步距角一般比較大。

　　（3）混合步進電動機（HB）：它綜合了反應式和永磁式兩者的優點，步距角小，出力大，動態性能好，是性能較好的一類步進電動機。

　　如果還想做更深入的了解，自行查找相關資料。

3、步進電機控制的實現

　　我們實驗中所使用的步進電機為四相步進電機。轉子小齒數為64。系統中采用四路I/O進行并行控制，FPGA直接發出多相脈沖信號，在通過功率放大后，進入步進電機的各相繞組。這樣就不再需要脈沖分配器。脈沖分配器的功能可以由純軟件的方法實現。

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