1、磁式步进电机和混合式步进电机的绕组励磁必须使用双极性供电，即励磁绕组需正反向交错通以 电流，这样的绕组需要桥双极性驱动。双极性驱动的优点除效率高以外，更重要的是可以得到最佳的 中低频特性，使保持力矩恒定同时由于驱动器集成化，使其与计算机接口非常简单，用程序代替复杂 的逻辑控制，因此控制简化易于实现。 桥功率集成电路包括有半桥双半桥四半桥单桥双桥等，功率级有达林顿晶体管的或 结构的。它们都有较完善的基极或栅极驱动电路，包括上桥臂驱动用充电泵电路，防止上下桥臂 在换向时直通的连锁保护电路还有各种对电压电流温度的监控保护电路，从而提高了集成电路的 可靠性它们有高开关速度，适用于开关型控制方式。 桥功率开关常用于可逆直流电动机音圈电动机步进电动机相绕组的双极性驱动。半桥功率开 。
2、分驱动器是唯的选择。 随着交流电机直流电机和步进电机在消费商业和工业领域的应用数量的增多，目前，电机 供应商正试图通过集成来简化系统设计的复杂性，从而帮助用户缩短电机驱动应用系统的开发时间。集 成化的步进电动机电路包括有下列几种类型单独的脉冲分配器集成电路，如 等包含脉冲分配器和电流斩波控制电路的控制器集成电路，如, 等只包含功率开关驱动或包含电流控制保护电路的驱动器集成电路，如, 等以及桥功率开关，如等还有就是将脉冲分配器功率驱动 电流控制和保护电路都包括在内的集成电路，如,等。 市场上有很多现成的步进电机驱动机构，但价格都偏高，为了降低成本，如果配合使用和 两种芯片，可以用相对很便宜的价格组成个性能不错的步进电机驱动电路。 论文内容概述 本文第章为绪论，简要介绍。
3、机处于静止状态，绕组在定的励磁状态下电流维持在稳定值，称为初态，这是种静止的 锁定状态。对驭动器施加个脉冲，使励磁状态改变次，或称换相次，使电动机运行步，这个过 程称为单步响应。当电动机运行的转速足够低，即脉冲周期足够长时，电动机运行的每步都可认为 是单步响应的过程。 单元线路导通时截止时 图单电压驱动电路 高低压驱动电路 高低压供电驱动方式是在单电压供电的基础上,为了解决单电压驱动的快速性能不好而发展起来的 种供电技术。其基本思路是,在脉冲到来时,在电机绕组的两端先施加较高电压,从而使绕组的电流 迅速建立,使电流建立时间大为缩短,在相电流建立起来之后,改用低电压,以维持相电流的大小,这样做 可以减小限流电阻的阻值甚至去掉限流电阻,使电源的驱动效率大为提高。
4、关，即推挽式功率开关可用作这些电动机绕组型驱动，或用两个半桥构成个全桥，三个半桥可构成 个三相逆变桥以驱动三相交流电动机。 在现有的步进电动机驱动技术当中，细分控制技术和升频升压控制技术是能够较为有效降低步进电 机低频运转时的振动和噪音的主要控制方法，前者是通过对步进电机相电流进行阶梯化正弦控制，使电 机以较小的单位步距角运行机械步距角的几分之或儿十分之，甚至更高，从而降低低频振动升 频升压控制技术是通过降低电机低速运行时的相绕组供电电压，从而降低低频振动的方法。步进电机的 细分技术实质上是种电子阻尼技术，其主要目的是提高电机的运转精度，实现步进电机步距角的 高精度细分其次，细分技术的附带功能是减弱或消除步进电机的低频振动，如果步进电机有时要在共 振区工作如走圆弧，选择细。
5、技术传感器技术计算机控制等技术的结合， 使其又产生了飞跃性进步。随着现代科学技术的飞速发展，液压技术已经不再仅仅充当种传动方式， 而更多地作为种控制手段充当了连接现代微电子技术和大功率控制对象之间的桥梁，成为现代控制 工程中不可缺少的重要技术手段和环节。现代电液控制技术的发展是与控制策略的最新发展密切相关 的，由于电液控制系统往往是复杂的非线性系统严格意义上讲还是时变的，为了获得高精度高响应 高可靠性以及好的鲁棒性，必须有与之相适应的控制策略。多年来，从传统的控制自适应控制， 到变结构控制鲁捧控制智能控制诸多新颖的控制手段得到了不断发展和完善，为电液控制技术在 各个领域的不断推广应用奠定了理论与技术基础。 电液控制技术已经开始向数字化发展，液压技术同电子技术控制技术的结合。
6、号给控制器，关闭 数字导阀，延时时间，活塞杆经过缓冲行程后，达到稳定状态。接着数字阀通电， 数字阀断电，液压缸的有杆腔进入高压油，锥阀关闭无杆腔的油液通过数字阀返回油箱， 使液压缸活塞杆慢速缩回，直至触动行程开关，数字阀断电，整个弹射过程结束。气液动力机构控制器设计 摘要 本文对气液动力机构进行研究，根据气液动力机构输出力和速度的要求,电源与驱动 设计要求，数据采集模块与控制程序设计要求，设计出气液动力机构的控制器，使系统响 应速度快，控制精度高。数字阀以步进电机作为电机械转换器，驱动液压阀芯工作,步进 电动机必须使用专用设备步进电动机驱动器，而不能直接接到交直流电源上工作。用 和芯片组成步进电机驱动电路，利用该方法设计的步进电机驱动系统具有硬件结构简 单软件。
7、机制造系 统将会在电液元件及系统的全过程中发挥更大的作用。电液技术的飞速发展，极大地带动液压行业开 辟了诸多新兴的研究领域。为了实现液压系统高可控性以及节能增效的目标，将液压技术与微电子技术 先进的控制技术以及传感器技术相结合，使得计算机直接或间接参与控制整个液压系统电液控制系统 属于本质非线性和不确定性系统，如电液伺服阀的压力流作用是根据数字量的大小来决定步进电动机各绕组通电相序和各相通电时 间，从而决定了阀的位置。如何设计电动机驱动放大电路和数字控制电路来提高控制精度是关键。 通常情况下，步进电机驱动系统由部分构成控制电路。用于产生脉冲，控制电机的速度和 转向。驱动电路。根据控制器输入的脉冲和方向信号，为步进电机各绕组提供正确的通电顺序，以及 电机需要的高电压大电流同。
8、油分别进入液压缸的有杆腔与无杆腔，由于高压油的作用面积的 差异，使液压缸活塞杆慢速伸出，达到预定位置时，行程开关发送信号到控制器，开始挂弹。挂弹 结束时，向控制器发送结束信号，数字阀断电，液压缸的有杆腔进入高压油，无杆腔的油液通 过数字阀返回油箱，使液压缸活塞杆慢速收缩，达到指定位置，触动行程开关，完成挂弹 动作，数字阀断电。弹射模式数字阀通电，高压油液进入蓄能器压缩空气，此 时数字导阀与数字阀处于断电状态，锥阀处于关闭状态，系统无动作。当蓄能器活塞达 到预定值时，压力传感器发送信号到控制器，关闭数字阀，数字导阀与数字阀 通电，锥阀上腔回油，下腔进入高压油液，使其打开，高压油分别从锥阀和数字阀进入液压缸 的无杆腔，从而推动活塞杆快速伸出，弹射弹体，同时触动行程开关，发出信。
9、日益紧密，电液元件 和系统的性能有了进步的提高。电液控制技术将在电子设备控制策略软件和材料方面取得更大的突 破，主要包括以下几个方面。与电子技术计算机技术融为体。随着电子组件系统的集成，相应 的电子组件接口和现场总线技术开始应用于电液系统的控制中，从而实现高水平的信息系统，该系统简 化了控制环节易于维护，提高液压系统的可控性能和诊断性能。更加注重节能增效负荷传感系统 和变频技术等新技术的应用将使效率大大提高。新型电液元件和体化敏感元件将得到广泛研究和 应用，如具有耐污染高精度高频响的直动型电液控制阀，液压变换器及电子油泵等的研究。计 算机技术将广泛应用于电液控制系统的设计建模仿真试验和控制中，。包含计算机辅助设 计,计算机辅助分析,计算机辅助工艺规划,计算机辅助测试的计算。
10、。典型电路如图所示。 高低压驱动可在很宽的频段内都能保证相绕组有较大的平均电流，在截止时又能迅速泄放，因此能 产生较大的且较稳定的电磁转矩，驱动系统可得到较高的响应。由于这种驱动线路在低频时绕组电流有 较大的上冲，所以低频时电动机振动噪声较大，低频共振现象仍然存在。 图高低压切换驱动电路 恒流斩波驱动电路 为了弥补高低压驱动电路的高低压电流波形在连接处为凹形的缺陷,发展了恒流驱动技术,使步进 电机电流在额定值附近保持恒定。图为种恒流斩波驱动电路原理图,为单极型驱动方式,它充分利 用了现有的电源电压,能够在较宽的频率范围内工作,极大改善了电流波形矩频特性,由于不需外接限 流电阻,故使能耗大为降低,提高了电源效率。 图恒流斩波驱动电路 桥双极性驱动 永。
11、时提供各种保护措施，比如过流过热等。步进电机。控制信号经驱 动器放大后驱动步进电机，带动负载。下面列举步进电机驱动电路的几种典型形式。 单电压驱动电路 单电压驱动是应用最早的种电路形式,它的电路原理如图所示。它的突出特点是线路简单,成 本低,在绕组回路中串接电阻,用以改善电路的时间常数以提高电机的高频特性。缺点是串接电阻的做 法将产生大量的热,功耗较大,对驱动电源的正常工作极其不利,尤其在高频工作时更加严重。因而它 般用于小功率或起动运行频率要求不高的场合。 当输入信号是高电平时，提供足够大的基极电流使气极管处于饱和导通状态，若忽略其饱和压 降，则电源电压全部作用在电动机绕组上。等值电路如所示，其中，是绕组电阻，是绕组的平 均电感，是电动机运动而产生的反电势。 当电动。
12、了本课题的研究内容，包括本课题的研究背景及其意义，电液控制技 术的应用与发展，以及数字阀步进电机的控制第二章描述气液动力机构的工作原理，并给出了控制原 理框图第三章首先介绍了开关电源的原理，然后具体描述系统所需电源的设计第四章主要介绍基于 步进电机的驱动模块设计第六章详细描述了基于的转换的设计，第七章为系统 控制程序设计，第八章为结论部分，对全文进行总结。 第二章系统工作原理及其控制方案 气液弹射系统工作原理 气液弹射系统用于机内安装导弹的发射，采用气和液的混合动力，活塞式蓄能器为动力源，液压缸 作为执行机构。其工作原理图如下图 图原理图 系统的工作原理挂弹模式向控制器发送挂弹信号，控制器控制数字阀通电，引 入高压油，数字阀通电，高压。
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气液动力机构控制器设计