步進(jìn)電機(jī)集成式驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著微控制器技術(shù)的快速發(fā)展，特別是高性能可編程邏輯器件的出現(xiàn)，以及步進(jìn)電機(jī)制造工藝的發(fā)展和各種先進(jìn)的步進(jìn)電機(jī)細(xì)分控制策略的提出，極大的促進(jìn)了步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，使得步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)成為可能。
　　本文從三相混合式步進(jìn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型出發(fā)，對(duì)步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行了研究。分析了三相混合式步進(jìn)電機(jī)和同步電機(jī)之間的關(guān)系，將其視為步進(jìn)運(yùn)行的同步電機(jī)，提出了在步進(jìn)電機(jī)中引入空間電壓矢量法。
　　本文根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)

2、行了三相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的芯片選擇和硬件電路設(shè)計(jì)。以FPGA為核心器件，集成了驅(qū)動(dòng)和控制部分，大大簡(jiǎn)化了邏輯控制電路。采用IR公司的IR2175芯片設(shè)計(jì)了電流反饋環(huán)節(jié)，使得三相定子繞組電流嚴(yán)格跟蹤電流給定變化。應(yīng)用IGBT智能功率模塊作為系統(tǒng)的功率環(huán)節(jié)，減小了系統(tǒng)的體積，提高了抗干擾性能。同時(shí)根據(jù)產(chǎn)品要求，設(shè)計(jì)了一套可靠的硬件保護(hù)電路。
　　設(shè)計(jì)過(guò)程采用模塊化設(shè)計(jì)方法。用VHDL硬件描述語(yǔ)言對(duì)電路進(jìn)行描述，采用Xilinx的

3、ISE集成化工具進(jìn)行了綜合和布局布線，使用第三方仿真軟件Modelsim進(jìn)行仿真。采用MicroBlaze內(nèi)核的32位微處理器實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制器的功能，充分利用FPGA芯片的資源，優(yōu)化程序，提高模塊的工作頻率，提高芯片的控制精度。
　　基于以上理論，本文以Xilinx公司的XC3S400芯片為核心，開(kāi)發(fā)出三相混合式步進(jìn)電機(jī)集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。文中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)及硬件電路和軟件的實(shí)現(xiàn)都做了詳細(xì)的介紹，最后通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證了此控制方案的