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1、小于保持转距。.步进电动机的主要特点步进电动机的输出转角与输入的脉冲个数严格成正比，故控制输入步进电动机的脉冲个数就能控制位移量步进电动机的转速与输入的脉冲频率成正比，只要控制脉冲频率就能调节步进电动机的转速当停止送入脉冲时，只要维持绕组内电流不变，电动机轴可以保持在固定位置上，不需要机械制动装置改变通电相序即可改变电动机转向步进电动机存在齿间相邻误差，但是不会产生累积误差步进电动机转动惯量小，起动停止迅速。由于步进电动机有这些特点，使得在速度位置等控制领域用它来控制变得非常的简单，所以步进电机在开环数控系统中获得广泛应用。步进电机的种类按力矩产生的原理分，步进电机可分为反应式转子无绕组，由被激磁的定子绕组产生反应力矩实现步进运行激磁式定转子均有激磁绕组或转子用永久磁钢，由电磁力矩实现步进运行。永磁式步进电机般为两相，转矩和体积较小，步进。
2、成恒流斩波电路，以保持电机绕组电流恒定。设计的驱动电路简单，可靠性高。因此，步进电机的工作控制框图如图.所示，在图中脉冲分配回路中产生步进电机工作方式所需的各相脉冲信号，功率放大电路对脉冲分配回路输出的弱信号进行放大，产生电机工作所需的激磁电流。功率放大电路有多种形式，在后面的章节中会做介绍。从环形分配器来的进给控制信号的电流只有几毫安，而步进电机的定子绕组需要几安培的电流，因此，需要对从环形分配器来的信号进行功率放大。功率放大器般由两部分组成，即前置放大器和大功率放大器。前者是为了放大环形分配器送来的进给控制信号并推动大功率驱动部分而设置的。它般由几级反相器射极跟随器或带脉冲变压器的放大器组成。在以快速可控硅或可关断可控硅作为大功率驱动元件的场合，前置放大器还包括控制这些元件的触发电路。大功率驱动部分进步将前置放大器送来的电平信号放大，。
3、中断方式，根据相序分配电路和步进电机脉冲分配表，设计相序分配根据流程图主程序流程图图.和中断程序流程图图.，再编写相序分配程序。根据以上流程图，写出相序分配程序如下允许外部中断中断选择边沿触发方式开中断，.，反转，正转，.步进电机驱动电路设计功率放大电路有单电压双电斩波型和细分型等型式的电路。母线槽检测机传动系统采用单电压恒流斩波电路，如图.所示，利用斩波方法使通过步进电机绕组的电流恒定在额定值附近，其运行功耗小，可靠性高，通用性好，具有很强的实用性。如图.所示，当环形分配器输出信号为高电平时，假设与非门端输入也为高电平，经过与非门为低电平，经过非门出来为高电平，此时光电耦合器截止不导通，而导通。电机绕组上的电流从小变大，又由于环行分配器输出是高电平，也导通，线路导通，所以比较器端的电压越来越高，当比较器端的电压高于端的基准电压时，比较器。
4、品。用其作环形分配器电路比较简单，硬件成本低，并且可以根据应用系统的需要灵活地改变步进电机的控制方式。取的.作相序脉冲输出口，直接与步进电机的相相相相相驱动电路接口相连接，如图.所示。.口采用第二功能外部中断接收系统产生的脉冲信号，方向信号接.口。其他引脚的使用如图.。电源地复位输入当振荡器正在工作时，持续两个机器周期以上的高电平便可完成复位，每个机器周期为个时钟振荡周期振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端振荡器反相放大器的输出端口是组位双向端口，提供内部上拉电阻,.和.内部无上拉电阻口口的.是内部带有上拉电阻的个双向口。.没有引出,它作为个通用口不可访问,但可作为固定输入片内比较器的输出信号,口缓冲器可吸收电流。当口写入它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。环形分配器的作用是把来自于加减速电路的系列进给脉冲指令，转换成控制步进电机。
5、塞前进，有杆腔内的空气排入大气，使活塞杆伸出反之，当压缩空气进入有杆腔时，活塞便向右运动，活塞被退回。气缸无杆腔和有杆腔的交替进气和排气，使活塞杆伸出和退回，气缸实现往复直线运动。为了减缓运动冲击，在活塞端部设置缓冲柱塞，在端盖上开有相应的缓冲柱塞孔，并装上缓冲节流阀和缓冲密封圈，组成气缸的缓冲装置，当活塞运动接近行程末端，缓冲柱塞进入缓冲柱塞孔，主排气管通道被堵死，排气腔内的剩余空气只能通过缓冲节流阀排出。排气腔内气体压力升高，使活塞的运动逐渐减慢，达到缓冲的目的。调节缓冲节流阀开度，可控制活塞的缓冲速度。这种设置缓冲装置的气缸称为缓冲气缸。设计的气缸如图.所示。第三章驱动电路设计.步进电机的种类以及工作原理步进电机是将电脉冲信号转变为相应或直线位移,用电脉冲信号进行控制的特殊运行方式的同步电动机,它通过专用电源把电脉冲按定顺序供给定子。
6、得到步进电机各相绕组所需要的电流。它既要控制步进电机各相绕组的通断电，又要起到功率放大的作用，因而是步进电机驱动电路中很重要的部分。.步进电机相序分配电路相序分配电路选用作为环形分配器，是种低功耗以及高性能的位单片机，它提供以下标准功能的闪速存储器，内部，个口线，两个位定时计数器，个向量两级中断结构，个全双工串行通信口，内置个精密比较器，片内振荡器及时钟电路。同时，可降至静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止的工作，但允许定时计数器，个向量两级中断结构，个全双工串行通信口，内置个精密比较器，片内振荡器及时钟电路继续工作。掉电方式保存中的内容，但振荡器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下个硬件复位。与指令系统兼容，片内允许对程序在线重新编程，也可用常规的编程器编程。的将具有多功能的位与结合在同芯片上，是性价比极其高的种。
7、般为.度或度反应式步进电机般为三相，可实现大转矩输出，步进角般为.度，但噪声和振动都很大。按输出力矩的大小分，可分为伺服式输出力矩在百分之几之几至十分之几•只能驱动较小的负载，要与液压扭矩放大器配用，才能驱动机床工作台等较大的负载功率式输出力矩在•以上，可以直接驱动机床工作台等较大的负载。按定子数分为单定子式双定子式三定子式多定子式。按各相绕组分布方式不同可分为径向分布式电机各相按圆周依次排列轴向分布式电机各相按轴向依次排列。步进电机的工作原理步进电机的驱动是靠给步进电机的各相励磁绕组轮流通以电流，实现步进电机内部磁场合成方向的变化来使步进电机转动的。设矢量为步进电机五相励磁绕组分别通电时产生的磁场矢量为步进电机中两相同时通电产生的合成磁场矢量。当给步进电机的五相轮流通电时，步进电机的内部磁场从，即磁场产生了旋转。般，当步进电机的内部磁场。
8、变化周时，电机的转子转过个齿距，因此，步进电机的步距角可表示为式中，为相数为转子的齿数为通电方式相邻两次通电相数样不同时，。当电机以五相十拍方式运行时，步进电机运行时两相邻稳定磁场之间的夹角为。和单五拍方式相比，相邻稳定磁场之间的夹角和步距角都减小了倍，实现了步距角的二细分。按五相十拍通电方式工作，设齿数为，则步距角为但是在通常的步进电机驱动线路中，由于通过各相绕组的电流是个开关量，即绕组中的电流只有零和额定值两种状态，相应的各相绕组产生的磁场也是个开关量，只能通过各相的通电组合来减小相邻稳定磁场之间的夹角和步距角。五相步进电机十细分时的各相电流是以的步距上升或下降的。由上可见，步进电机就是靠绕组轮流通电转动的。几个绕组就需要几个驱动，而驱动分别与单片机输出口相连。由于单片机的输出电压非常微弱最高电压，最低电压，电流也非常小，不能直接驱动。
9、成气垫，以吸收活塞运动部件的能量，使活塞等运动部件达到减速的目的，即把运动部件的动能变成气体的压力能。为此，缓冲装置的设计就是要保证运动部件的动能被缓冲腔内的压缩空气所吸收，所以缓冲柱塞要有足够的行程长度和直径。.气缸的其他结构设计在气缸的设计中，除了以上几个问题是特别要小心的以外，还有就是缸体与缸盖活塞与活塞杆之间的连接。缸盖本身的结构等方面的问题在设计中都是需要充分考虑的几大因素。尤其要注意气缸内的几处密封结构的设计，不仅仅要保证其密封可靠，还要考虑到其使用寿命以及起动力等方面的因素。图.即是只普通的单作用双活塞气缸的结构平面剖视图。单活塞双作用气缸由活塞分成两个腔室，有杆腔简称头腔或前腔和无杆腔简称尾腔或后腔。有活塞杆的称为有杆腔，无活塞杆的称为无杆腔。当压缩空气进入无杆腔时，压缩空气作用在活塞右端面上的力将克服各种反作用力，推动活。
10、相控制绕组,在气隙中产生类似于旋转磁场的脉冲磁场。电机的转速停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，每输入个脉冲信号，电机就移动步。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的同时您可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。.步进电机的相关术语相数产生不同,对磁场的激磁线圈对数。拍数完成个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态。五相十拍运行方式。步距角对应个脉冲信号,电机转子转过的角位移用表示。般步进电机的精度为步距角为，且不累积。失步电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。保持转距或静转距是指电机各相绕组通额定电流，且处于静态锁定状态时，电机所能输出的最大转距。定位转距指电机各相绕组不通电且处于开路状态时，由于混合式电机转子上有永磁材料产生磁场，从而产生的转距。般定位转距远。
11、定子绕组通断电的电平信号，电平信号状态的改变次数及顺序与进给脉冲的个数及方向对应。如对于五相十拍步进电机，若“”表示通电，表示断电，是其五相定子绕组，则经环形分配器后，每来个进给脉冲指令，应按的顺序改变次。则五相十拍的通电顺序为，按照五相十拍步进电机的通电方式和通电顺序，列出控制定子绕组通断电的真值表，即相序分配脉冲分配表如表.所示。环形分配器可以由硬件逻辑线路构成，也可以用软件来实现。环形分配器用软件来实现更方便，也更简单。如对于五相十拍环形分配器，每当接收到个进给脉冲指令，环形分配器软件根据表.所示真值表，按顺序及方向控制输出接口将的值输出即可。例如，若上个进给脉冲指令来时，控制输出接口输出的的值是，则对于下个正向进给脉冲指令控制输出接口输出的的值应是。表.五相十拍步进电机脉冲分配表步序相序字模方向正转反转相序分配软件本设计相序分配采。
12、进电机。本实验中，步进电机的驱动电压是直流，也就是说从单片机中输出的电压信号必须经过放大电路放大为后才可以驱动步进电机。因此，每个绕组都有独立的驱动电路。.控制方案拟订母线槽自动控制系统的运动机构是步进电机驱动的，步进电动机也是气缸运动系统中的执行元件。在驱动电路控制系统控制下，气缸按照指定的线路移动。步进电机的工作方式以转动个齿距所用的相数来表示。选定步进电机与控制系统之间的驱动电路。步进电机采用五相十拍工作方式，通电方式为按上述方式通电，步进电机正向转动。反之，如果通电方向与上述方向相反，步进电机反向转动。可见，步进电机的方向控制与内部绕组的通电顺序有关。结合翁霞同学设计的下位机控制系统设计个介于步进电机与控制系统的驱动电路。步进电机相序分配分为软件环行分配器和硬件环行分配器。本设计选择硬件环行分配。而功率器件选用电压型的管。该电路设。
参考资料：
（毕业设计全套）母线槽参数检测机构传动系统设计（打包下载）