第三章数字程序控制技术.ppt

* * 圆弧插补走步轨迹图 * 3.3 步进电机控制技术 步进电机：是一种将电脉冲信号转换为角位移的机电式数模（D/A）转换器。 输入：脉冲 输出：位移 脉冲数：决定位移量 脉冲频率：决定位移的速度 * 3.3.1 步进电机的工作原理 三相反应式步进电机 定子：三对磁极，六个齿 转子：四个齿，分别为0、1、2、3齿 * －工作过程： A相通电：A相磁极与0、2号齿对齐； B相通电：由于磁力线作用，B相磁极与1、3号齿对齐； C相通电：由于磁力线作用，C相磁极与0、2号齿对齐； A相通电：由于磁力线作用，A相磁极与1、3号齿对齐； 结论：定子按A-B-C-A相轮流通电，则磁场沿A、B、C方向转动360度角，转子沿ABC方向转动了一个齿距的位置。齿数为4，齿距角为90度，即1个齿距转动了90度。 * － 步进电机的“ 相”和“ 拍” “ 相”－绕组的个数 “ 拍”－绕组的通电状态。如：三拍表示一个周期共有3种通电状态，六拍表示一个周期有6种通电状态，每个周期步进电机转动一个齿距。 － 步进电机的步距角的计算： N：步进电机的拍数 Z：转子的齿数。 齿距角： θZ ＝ 360/Z 步进电机每周期步进的角度。 步距角θ＝360/(NZ) ：步进电机每拍步进的角度。 * 3.3.2 步进电机的工作方式 －步进电机的通电方式 单相通电方式、双相通电方式、单相双相交叉通电方式。 －三相步进电机可工作于单相三拍（单三拍）、双相三拍（双三拍）、三相六拍工作方式。 －单三拍工作方式 A-B-C-A… * －双三拍工作方式 AB-BC-CA-AB-… －三相六拍工作方式 A-AB-B-BC-C-CA-A-… * 步进电机细分驱动： 切换时，绕组电流并非全部切除或通入，只改变额定值的一部分（如1/4)，转子也只转动步距角的一部分（如1/4)。 * 优点：达到更高分辨率，减小振动和噪声 * 3.3.3 步进电机控制接口及输出字表 步进电机常规控制电路 * －脉冲分配器：把脉冲串按一定规律分配给脉冲放大器的各相输入端，又称环形分配器。 输入：步进脉冲，1个脉冲为1拍，走一步； 方向选择 ，正转或反转。 输出：各相绕组的驱动脉冲。 －功率放大器：脉冲分配器的输出电路不足以驱动步进电机，进行功率放大。 步进电机微机控制方式1 微机 ＋ 环形分配器 ＋ 功放 运动控制及脉冲产生 脉冲分配 * 步进电机微机控制方式2 微机 ＋ 驱动电路 运动控制和脉冲分配 功率放大 1.步进电机控制接口 －例如：采用8255芯片控制x, y轴步进电机。 * 2.步进电机控制的输出字表 －8255的PA、PB口分别控制x, y轴步进电机。 －输出数据“ 1”表示通电，“ 0”表示断电。 * －输出字以表的形式顺序存放在内存： 正转访问顺序：ADX1-ADX2-…-ADX6 ADY1-ADY2-…-ADY6 反转访问顺序：ADX6-ADX5-…-ADX1 ADY6-ADY5-…-ADY1 微机的运动控制功能 －改变输出脉冲数，控制步进电机的走步数； －改变各相绕组的通电顺序，控制步进电机的转向，正转、反转； －改变输出脉冲的频率，控制步进电机的转速。 * 3.3.4 步进电机控制程序 步进电机走步控制程序流程图 * * 步进电机速度控制程序 －步进电机调速：改变输出脉冲的频率。 －可采用延时或定时器方法。 －步进电机的速度控制就是控制步进电机产生步进动作时间，使步进电机按照给定的速度规律进行工作。 延时或定时时间的计算： Ti为相邻两次走步的时间间隔（S），Vi为进给一步后的末速度（步/S），a为进给一步的加速度（步/S2） 。 谢谢大家！ 感谢您的观看！ * 第3章