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基于FPGA的两相步进电机细分驱动器设计  
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【英文题名】 Design of Two-phase Micro-step Driver Based on FPGA
【作者】 任勇;
【导师】 张文超;
【学位授予单位】 杭州电子科技大学;
【学科专业名称】 电路与系统
【学位年度】 2011
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 杭州电子科技大学
【网络出版投稿时间】 2011-08-12
【关键词】 步进电机; 细分驱动; 斩波恒流; 两相混合式; FPGA; LABVIEW;
【英文关键词】 stepping motor; subdivided driving; chopping constant-current; two-phase hybrid; FPGA; LABVIEW;
【中文摘要】 目前步进电机已广泛应用于诸多行业的自动化控制系统。步进电机的运行性能除了与步进电机自身的性能有关外,在很大程度上还取决于驱动器所采用的驱动技术。研制高性能的步进电机驱动器将能提高步进电机的定位精度及其运行的稳定性、可靠性、灵活性,从而有力推动步进电机的更广泛的应用。 本文在分析步进电机的特点及工作原理的基础上,着重研究了步进电机的细分驱动控制技术。根据两相混合式步进电机的驱动原理和控制特性,本文综合采用了细分驱动技术和斩波频率恒定的恒流技术,使步进电机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场,从而驱动两相混合式步进电机平滑运行。合成磁场矢量的幅值决定了步进电机的力矩,相邻的两个合成磁场矢量间的夹角则决定了步距角的大小。在此原理基础上,针对仪器仪表等场合的中小功率的两相混合式步进电机设计了细分驱动器。 本文对比分析了几种常用类型的控制器的特点,比较了分立和集成式两种类型的功率驱动电路的优缺点,给出了一种基于DAC和电压比较器的以及另一种基于ADC和PI调节的恒流实现措施,并最终确定了本文应用的设计方案。本文的步进电机驱动器,以FPGA为控制核心,通过RS232串口与上位机进行通讯。为研究方便,上位...
【英文摘要】 Stepping motors have been widely applied in various automation control systems. The running performance of the stepping motor is not only related with its characteristics, but also depends largely on the drive technology which the stepping motor adopted. Development of high performance stepping motor driver can improve the accuracy of stepping motor and the operation stability, reliability and flexibility, thus promoting the use of stepping motor more widely. Based on the analysis of stepping motor cha...
【更新日期】 2011-08-30

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