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步进电机驱动控制国内外研究现状分析及发展状况

时间:2017-05-06 10:03来源:毕业论文
目前国内外常用的步进电机驱动控制方式研究(1)数字电路集成芯片脉冲控制方式主要采用简单数字定时集成芯片为步进电机提供脉冲控制信号,经过电平变换数字芯片对脉冲实现分相

目前国内外常用的步进电机驱动控制方式研究(1)数字电路集成芯片脉冲控制方式主要采用简单数字定时集成芯片为步进电机提供脉冲控制信号,经过电平变换数字芯片对脉冲实现分相变换,最后通过功率放大电路对步进电机进行控制。8187
采用该控制方式的主要优点有:
    电路简单,成本低廉。
    电路损耗较低,对低压、简单设备能够实现很好的控制。
采用该控制方式的主要缺点有:
    无法对复杂的生产传动设备实现精确、有效的控制。
    难以外接LED或LCD显示器件,在实际生产操作中无法对运行状态实现监控。
(2)PLC控制方式
使用ABB、西门子、欧姆龙等国际知名PLC生产制造商研发的系列PLC产品可以实现对步进电机的理想化控制,但是基于PLC核心的步进电机控制系统成本高昂,且难以实现精确控制,在本系统中不太适合。
(3)变频器控制方式
使用变频器对步进电机进行驱动控制时,可以很好的解决步进电机在启动和停止时容易失步的问题,提高了系统的控制精度。但是变频器的应用成本较高,结构和操作也比较复杂,无形中提高步进电机的控制难度。
 步进电机驱动控制系统发展史
步进电机最早是在20世纪20年代由英国人所开发的,当时由于工业机械化还不是很盛行,步进电机的控制手段仅仅停留在简单机械化操作上,因此步进电机在诞生之初的应用领域还不是十分的广泛。随着20世纪50年代后期晶体管电子器件的发明和应用,人们将它逐渐应用在步进电机的驱动控制中,使得步进电机的数字化、自动化控制变得可行,人们也第一次尝到了机电设备结合运用的甜头,因此步进电机运用的推广也逐步发展起来,比如在冶金、纺织、工业生产等很多方面都出现了步进电机控制的影子。但由于晶体管电路主要由分立元件和模拟电路构成,其电路结构复杂、电路尺寸大、价格昂贵且电路零点漂移大,因此使得控制步进电机的输出波形很不稳定,想要做到精确控制或者实时监控都是不可能的事情。 源自!六%维^论*文`网www.lwfree.cn
20世纪70年代以后,微处理器出现,可以利用微处理器结合计算机高级语言软件编程的方式让步进电机的控制手段更为智能和方便,当然也大大提高了其控制系统的精确性。尤其在近20年以来,电力电子技术、微电子技术和微处理器技术的飞速发展,造就了步进电机控制系统在硬件和软件控制手段上新的革命。在硬件上,出现了PLC、变频器、单片机、DSP等一系列高端智能的设备可用于对步进电机的控制;在软件上,也出现了诸如PROTEUS、C语言、汇编语言等可用于对步进电机控制进行仿真和编程的软件。可以说,随着科技不断的发展,极大的推动的步进电机驱动控制系统的进步,并使之在不断完善中趋于成熟。
由于步进电机是典型的脉冲控制运转设备,而8051系列单片机以其I/O口多,体积小,成本低廉,外围电路连接方便,可编程控制等综合优势越来越多的被引入到步进电机控制系统中使用,逐渐成为国内外控制步进电机的主流方式。
本文所设计的步进电机驱动控制系统也是以8051单片机为核心的嵌入式开发控制系统。 步进电机驱动控制国内外研究现状分析及发展状况:http://www.lwfree.cn/renwushu/20170506/6426.html
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