基于FPGA的步进电机控制系统设计与实现

被引量 : 0次 | 上传用户:gb1107
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械角位移或线位移的机电元件,因其具有成本低、易于精确控制、无累积误差等优点,在生产、生活中的很多领域有广泛应用。本文以两相混合式步进电机为控制对象,在分析步进电机的特点和工作原理的基础上,设计了基于FPGA的两轴联动控制和细分驱动控制的实现方案。本文的内容主要包括两大方面,第一方面是步进电机的联动控制。在生产过程中,同时控制多台设备工作需要多台电机来操作。针对这种情况,本文采用数字积分插补算法来实现步进电机的多轴联动控制。插补算法的特点是易于实现多坐标插补联动,具有运算速度快,逻辑功能强,脉冲分配均匀等。在深入分析数字积分插补算法原理的基础上,本文根据有限状态机的方法采用Verilog HDL硬件描述语言,实现了数字积分插补器DDA程序模块的编写,并设计了插补联动控制系统的验证电路。经实验验证,设计方案能实现两轴联动及实时性控制要求。第二方面设计了步进电机的细分驱动控制电路。步进电机在低频工作时,分辨率不高,容易产生振荡,运行不够平稳,无法满足高精密度的要求。为此,本文在分析细分驱动技术的原理上,采用电流矢量恒幅均匀旋转的SPWM正弦细分方法设计了细分驱动控制电路。控制电路包括地址发生器、双口ROM、数据变换器、PWM调制和数字变向器的设计。该控制电路能够使步进电机的步距角均匀细分,并能提高步进电机的运行平稳性。为了使步进电机能够顺利运行,本文还设计了驱动器的硬件电路板,利用Protel 99绘制了驱动电路的原理图,并制成PCB板。最后以FPGA为核心,结合两相混合式步进电机和驱动器进行综合测试,结果表明,系统硬件和软件设计合理可行,步进电机的运行性能得到改善,具有一定的实用价值。
其他文献
采用X线导向直接用于手术进程是将医学影像技术、立体定向技术和微创技术融为一体,图像引导手术进程,跟踪病人解剖位置和手术器械的进程信息^[1-2]。根据在手术中1153例胸腰椎
会议
近5年来,笔者应用复方益母草胶囊(国药准字Z20040012)配合中药治疗产后恶露不尽30例,并与新生化颗粒(国药准字Z19983169)治疗20例进行对照观察,取得了显著的疗效。现介绍如下:
透水混凝土以其绿色环保、吸收噪音、多孔隙、轻质、透气性及透水性较好等优点成为一种绿色生态型混凝土。通过实验研究骨料粒径、水灰比、浆骨比、搅拌工艺等因素对透水混凝
平衡是著作权法的理念 ,也是其精神实质 ,它贯穿于著作权法发展的全过程。面对新技术条件下著作权法领域的新挑战 ,我们应以平衡精神为指导 ,解决最前沿、最棘手的著作权限制
湘乡方言的形容词重叠式形式多样,意义丰富。本文考察了湘乡方言形容词的重叠形式及其语音特征、语法功能、语义特征。为汉语形态学提供了富有特色的方言材料。
将党参、黄芪、当归、红枣四味配伍中药材适量添加到大豆泡菜中,采用优良乳酸菌纯种发酵,研制营养全面、风味独特、经济适用且兼具医疗保健价值的新型药膳保健泡菜。以接种量
会计是一门古老的学问,它萌发于文明的远古时代。随着经济社会的发展,会计由简单的序时记账,发展到复式簿记;由手工的会计系统,发展到电算化会计信息系统。尤其是近几十年来,
本文利用2003年北京大学课题组进行的全国范围内的高校毕业生调查数据,使用由威尔斯于1974年提出的检验方法,对中国高校毕业生劳动力市场进行筛选理论的验证.实证结果发现,在
本文在收集、总结国内外研究现状的基础上,总结了曲线梁桥、异型梁桥的研究问题及相关进展。详细分析了曲线连续梁桥与L型连续梁桥内力、支座竖向反力、水平反力的计算分析。
本文简单电厂电气监控系统的几种主要模式,通过分析这些监控管理模式的系统结构,研究其功能作用,从而为后期利用监控管理系统提高电厂电气自动化管理水平提供理论依据。