【2017年整理】步进电动机控制实验研究.doc

步进电动机控制实验研究 姓名：XXX 学号：S1403060 专业：机械工程 机械工程学院，江苏大学, 江苏， 212013, 中国 摘要：步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。它是一种常用的机电执行元件，相应的控制和驱动电路对于其整体性能起着非常重要的作用。本文介绍了步进电动机的结构和工作原理，以及步进电机的控制方法。本文主要是了解步进电机的工作情况，熟悉步进驱动，掌握步进电机特性的测定方法。 关键字： 开环控制； 步进电机；控制器；驱动电路；步进驱动 Experimental study of the stepping motor control Name: zhang xiaofeng Number: S1403060 Major: Mechanical Electronic Engineering School of Mechanical Engineering, Jiang Su University, Jiang Su, 212013, China Abstract: stepping motor is an open loop control element for electric pulse signal into angular displacement or linear displacement. It is a kind of commonly used mechanical and electrical components, and the corresponding control and driving circuit are very important to the whole performance. This paper introduces the structure and working principle of the stepping motor, and the control method of the stepping motor. This paper mainly is to understand the working conditions of stepping motors, and to be familiar with the stepping motor, and the method of determining the characteristics of stepping motor. Key words: open loop control; stepping motor; controller; drive circuit; stepping drive 引言 随着科学技术的日新月异，可编程控制器有了突飞猛进的发展，其功能远远超出了逻辑控制、顺序控制的范围，它与计算机有效结合，可进行模拟量控制，具有远程通讯功能等，有人将其称为现代工业控制的三大支柱（即PLC,机器人，CAD/CAM）之一。目前PLC已经应用于机械、矿业、轻工等多个领域，为工业自动化提供了有力的工具。 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的精密执行元件，由于步进电机具有控制方便、体积小等特点，所以在数控系统、自动生产线、自动化仪表、绘图机和计算机外围设备中得到广泛应用。微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用，为步进电动机的应用开辟了广阔前景，使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得以用软件实现，既降低了硬件成本又提高了控制的灵活性、可靠性及多功能性。 1.步进电机简介 随着现代科学技术的进步,电机在其实际应用中,过去是以简单的起停控制,提供动力为主要目的,现在上升到对其速度,位移,转矩等进行精确的控制,使被驱动的机械运动符合预想的要求。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止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，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。目前,生产步进电机的厂家的确不少，但具有专业技术人员，能够自行开发，研制的厂家却非常少。现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小