【38页】毕业论文：基于DELPHI与单片机串行通信的步进电机控制.doc文档下载

第章步进电机的相关知识步进电机的分类步进电动机可分为大类。

反应式步进电动机反应式步进电动机的转子是由软磁材料制成的，转子中没有绕组。

它的结构简单，成本低，步距角可以做得很小，但动态性能较差。

在生产过程中要求自动化省人力效率高的机器中，我们很容易发步进电动机只能通过脉冲电源供电才能运行，它不能直接使用交流电源和直流电源。

步进电动机存在振荡和失步现象，必须对控制系统和机械负载采取相应的措施。

步进电动机自身的噪声和振动较大，带惯性负载的能力较差。

随着科学技术的进步，步进电机已广泛运用在需要高定位精度高分解能高响应性信赖性等灵活控制性高的机械系统中。

在生产过程中要求自动随着科学技术的进步，步进电机已广泛运用在需要高定位精度高分解能高响应性信赖性等灵活控制性高的机械系统中。

步进电动机自身的噪声和振动较大，带惯步进电动机存在振荡和失步现象，必须对控制系统和机械负载采取相应的措施。

部分内容简介动机的动态响应快，易与起停正反转及变速。

速度可在相当宽的范围内平滑调节，低速下仍能保证获得大转矩，因此，般可以不用减速器而直接驱动负载。

步进电动机只能通过脉冲电源供电才能运行，它不能直接使用交流电源和直流电源。

步进电动机存在振荡和失步现象，必须对控制系统和机械负载采取相应的措施。

步进电动机自身的噪声和振动较大，带惯性负载的能力较差。

随着科学技术的进步，步进电机已广泛运用在需要高定位精度高分解能高响应性信赖性等灵活控制性高的机械系统中。

在生产过程中要求自动化省人力效率高的机器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度位置控制需要精确操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。

该设计实现了计算机对步进电机进行控制。

通过计算机与单片机通信发出脉冲信号控制步进电机的启动﹑停止运行。

通过编程，能够实现对步进电机正反两个方向运行的控制，单片机控制板用来发送二进制数控制驱动电路工作，所发送的二进制是根据驱动电路的原理和步进电机的特性说明来确定的，控制板上可以显示出步进电机所走的步数。

驱动电路是由八个三极管所组成的桥电路，根据三极管的开关特性来控制步进电机的端口，驱动电路用到两片光电耦合集成块的开关作用，光电耦合器是以光为媒介传输电信号的种电光电转换器件。

它由发光源和受光器两部分组成。

把发光源和受光器组装在同密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。

发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管光敏三极管等等。

光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型光电三极管型光敏电阻型光控晶闸管型光电达林顿型集成电路型等外形有金属圆壳封装，塑封双列直插等。

工作原理在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在起的受光器上后，因光电效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电光电的转换。

第章步进电机的相关知识步进电机的分类步进电动机可分为大类。

反应式步进电动机反应式步进电动机的转子是由软磁材料制成的，转子中没有绕组。

它的结构简单，成本低，步距角可以做得很小，但动态性能较差。

永磁式感应式步进电动机永磁式步进电动机的的转子是用永磁材料制成的，转子本身就是个磁源。

它的输出转距大，动态性能好。

转子的极数与定子的极数相同，所以步距角般较大。

需供给正负脉冲信号。

混合式步进电动机混合式步进电动机综合了反应式和永磁式两者的优点，它的输出转距大，动态性能好，步距角小，但结构复杂，成本较高。

由于反应式步进电动机的性能价格比比较高，因此这种步进电动机应用的非常广泛，在单片机系统中尤其大量使用。

步进电机的工作原理步进电动机是种将脉冲信号变换成相应的角位移或线位移的电磁装置，是种特殊的电动机。

般电动机都是连续转动的，而步进电动机则有定位和运转两种基本状态，当有脉冲输入肘步进电动机步步地转动，每给它个脉冲信号，它就转过定的角度。

步进电动机的角位移量和输入脉冲的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步，因此只要控制输入脉冲的数量频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角转速及转动方向。

在没有脉冲输入时，在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位状态。

步进电动机的特性步进电动机的振荡和失步是种普遍存在的现象，它影响应用系统的正常运行，因此要尽力避免。

下面对振荡和失步的原因进行分析，并给出解决方法。

振荡步进电动机的振荡现象主要发生于步进电动机工作在低频区步进电动机工作在共振区步进电动机突然停车时。

当步进电动机工作在低频区时，由于励磁脉冲间隔的时间较长，步进电动机表现为单步运行。

当励磁开始时，转子在电磁力的作用下加速转动。

在到达平衡点时，电磁驱动转矩为零，但转子的转速最大，由于惯性，转子冲过平衡点。

这时电磁力产生负转矩，转子在负转矩的作用下，转速逐渐为零，并开始反向转动。

当转子反转过平衡点后，电磁力又产生正转矩，迫使转子又正向转动。

如此下去，形成转子围绕平衡点的振荡。

由于有机械摩擦和电磁阻尼的作用，这个振荡表现为衰减振荡，最终稳定在平衡点。

当步进电动机工作在共振区时，步进电动机的脉冲频率接近步进电动机的振荡频率ƒ或振荡频率的分频或倍频，这会使振荡加剧，严重时造成失步。

当步进电动机工作在高频区时，由于换相周期短，转子来不及反冲。

同时，绕组中的电流尚未上升到稳定值，转子没有获得足够的能量，所以在这个工作区中不会产生振荡。

失步步进电动机的失步原因有种。

第种是转子的转速慢于旋转磁场的速度，或者说慢于换相速度。

第种是转子的平均速度大于旋转磁场的速度。

这主要发生在制动和突然换向时，转子获得过多的能量，产生严重的过冲，引起失步。

步进电动机的驱动单电压驱动单电压驱动是指电动机绕组在工作时，只用个电压电源对绕组供电。

它的特点是电路最简单。

双电压驱动用提高电压的方法使绕组中的电流上升波形变陡，这样就产生了双电压驱动。

双电压驱动有两种方式双电压法和高低压法。

斩波驱动高低压驱动时，电流波形在高压与低压交接处有个凹陷，这会引起输出转矩出现下降。

另外，双电压也会增加设备的成本。

斩波驱动会很好地解决这些问题。

细分驱动步进电动机各组绕组的电流是按照工作方式的节拍轮流通电的，电磁力的大小与绕组通电电流的大小有关。

当通电相的电流并不是马上升到位，而断电相的电流并不立即降为时，它们所产生的磁场合力，会使转子有个新的平衡设置参数打开串口打开串口已打开已关闭宋体正转，已发送个字符正转发送宋体反转，已发送个字符反转发送已收到字节的数据