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毕业设计 步进电机调速系统设计研究，共53页，21964字。
目录
摘要:……………………………………………………………………………………………………Ⅰ
ABSTRUCT:……………………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论 …………………………………………………………………………………………1
1.2 课题发展现状和前景展望…………………………………………………………1
1.3 总体思路……………………………………………………………………………3
第2章 步进电机的原理…………………………………………………………………………4
2.1 步进电机的基本原理………………………………………………………………4
2.2 步进电机控制原理………………………………………………………………………………5
2.3 小结………………………………………………………………………………………………5
第3章 步进电机控制方式和驱动方式选择 ……………………………………………6
3.1 步进电机的控制方式……………………………………………………………………………6
3.1.1 步进电机的开环控制…………………………………………………………………………6
3.1.2 步进电机的闭环控制…………………………………………………………………………7
3.1.3 步进电机的模糊控制…………………………………………………………………………7
3.1.4 步进电机的矢量控制…………………………………………………………………………8
3.2 步进电机的驱动方式……………………………………………………………………………8
3.2.1 恒相流驱动……………………………………………………………………………………9
3.2.2 恒总流驱动………………………………………………………………………………………9
3.2.3 升频升压驱动…………………………………………………………………………………9
3.2.4 微步驱动…………………………………………………………………………………………9
3.3 步进电机控制方式和驱动方式的选择……………………………………………………10
3.3.1 步进电机控制方式的选择…………………………………………………………………10
3.3.3.1 步进电机的环形分配器…………………………………………………………………10
3.3.2 步进电机的驱动方式的选择………………………………………………………………11
3.4 小结………………………………………………………………………………………………11
第4章 步进电机斩波驱动电源计 …………………………………………………………12
4.1 概述………………………………………………………………………………………………12
4.2 斩波驱动器的功率驱动部分设计…………………………………………………………12
4.2.1 电压隔离接口…………………………………………………………………………………13
4.2.2 电路的恒流斩波驱动原理…………………………………………………………………13
4.2.3 续流回路………………………………………………………………………………………14
4.2.4 保护电路……………………………………………………………………………14
4.2.5 主要参数的确定………………………………………………………………………………15
4.2.6 性能分析………………………………………………………………………………………16
4.3 斩波驱动器的环形分配器设计………………………………………………………………16
4.3.1 环形分配器的设计要求……………………………………………………………17
4.3.2 逻辑设计……………………………………………………………………………17
4.3.3 GAL编程……………………………………………………………………………21
4.4 微机系统的硬件设计…………………………………………………………………………22
4.5 微机系统的软件设计…………………………………………………………………………23
4.5.1 步进电机的升降频控制……………………………………………………………23
4.5.2 系统监控程序设计……………………………………………………………………………25
4.6 小结………………………………………………………………………………………………27
第5章 单片机对步进电机的控制……………………………………………………………29
5.1 单片机的硬件设计……………………………………………………………………………29
5.2 单片机的软件设计……………………………………………………………………………29
5.2.1 程序的主程序框图…………………………………………………………………30
5.2.2 程序的中断服务子图………………………………………………………………31
5.3 小结………………………………………………………………………………………………32
第6章 步进电机的抗电磁干扰的设计……………………………………………………33
6.1 电磁干扰类型……………………………………………………………………………………33
6.2 电磁干扰的形成及传播途径…………………………………………………………………33
6.2.1 电磁干扰的形成………………………………………………………………………………33
6.2.2 电磁干扰的传播途径………………………………………………………………………33
6.3 电磁干扰的设计………………………………………………………………………………34
6.3.1 电磁干扰的硬件设计………………………………………………………………………34
6.3.1.1 直接抑制瞬变噪声源……………………………………………………………34
6.3.1.2 电源的选择…………………………………………………………………………………34
6.3.1.3 输入和输出通道抗干扰设计……………………………………………………………35
6.3.2 抗干扰的软件设计…………………………………………………………………………35
6.3.2.1 数字信号输入/输出中的软件抗干扰设计……………………………………………35
6.3.2.2 采用软件亢余技术…………………………………………………………………………36
6.4 小结………………………………………………………………………………………………36
结束语…………………………………………………………………………………………………37
参考文献 ………………………………………………………………………………………………38
致谢………………………………………………………………………………………………………39
附录:程序清单……………………………………………………………………………40

摘要：本文在系统分析了步进电机应用和发展的基础上，对步进电机的驱动技术作了详尽的论述，建立了三相反应式步进电动机的数学模型，并利用该模型对斩波驱动的步进电机绕组电流及空载运行的启动频率等进行了仿真，为步进电机驱动系统的设计提供了依据。
步进电机调速系统由步进电动机、驱动控制器、单片机(ATMEL89C51)等组成，从原理上讲步进电机是一种低速同步电动机，只是由于驱动器的作用，使之步进化、数字化。步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度。通过驱动器的控制，通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。就步进电机的控制方式而言，开环运行的步进电动机能将数字脉冲输入转化为模拟量输出，闭环自同步运行的步进电动机系统是交流伺服系统的一个重要分支。
关键词：步进电动机；驱动控制器；脉冲信号