基于單片機(jī)的高精度步進(jìn)電機(jī)控制研究.pdf

1、近年來硬盤制造業(yè)高速發(fā)展，大容量、小體積、高讀取速度的硬盤，是硬盤市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。這些體積小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的硬盤對(duì)加工工藝提出了很高的要求。而加工中主要是采用步進(jìn)電機(jī)作為伺服控制系統(tǒng)的。 步進(jìn)電機(jī)以其獨(dú)特的特點(diǎn)可以在無速度傳感器和無位置傳感器系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)精確的開環(huán)狀態(tài)定位或同步運(yùn)行。我們通過調(diào)節(jié)發(fā)送給步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)脈沖個(gè)數(shù)來實(shí)現(xiàn)精確的位移或者角度定位，而調(diào)節(jié)發(fā)送的步進(jìn)脈沖頻率就可以實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)，這些都有利裝置或設(shè)備的小型化和低成本，因

2、而在眾多領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。 細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)是一種能有效改善步進(jìn)電機(jī)低頻特性和提高步進(jìn)精度的驅(qū)動(dòng)技術(shù)。廣泛應(yīng)用于對(duì)工況要求較高的場(chǎng)合，尤其在一些要求高精度、低噪音、低振動(dòng)的系統(tǒng)中，細(xì)分驅(qū)動(dòng)成為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的首選驅(qū)動(dòng)技術(shù)。 本文先介紹了三相混合式步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，然后在對(duì)步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)、PWM逆變技術(shù)以及單片機(jī)研究的基礎(chǔ)上，分析了細(xì)分驅(qū)動(dòng)對(duì)于改善步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行性能的作用，論述了正弦波細(xì)分驅(qū)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)等步距角、等

3、力矩均勻細(xì)分驅(qū)動(dòng)的原理，提出了一種基于正弦電流細(xì)分和電流追蹤型脈寬調(diào)制(PWM)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)，該方案中正弦電流細(xì)分技術(shù)基本上克服了傳統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)低速振動(dòng)大和噪音大的缺點(diǎn)，減小發(fā)生共振的幾率。電流追蹤型脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)使電機(jī)運(yùn)行在較大速度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩保持恒定。該方案能避免其它相繞組的感應(yīng)電壓和繞組電流的漂移帶來的誤差，提高了細(xì)分精度。本文采用控制電路主要由AT89C51單片機(jī)、晶振電路、地址鎖存器、譯碼器、EEPROM存儲(chǔ)器及可編程鍵