步进电机驱动器设计

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毕业论文范文题目： 步进电机驱动器设计，论文范文关键词： 步进电机驱动器设计
步进电机驱动器设计毕业论文范文介绍开始：
　　（全文共24824字）
　　前言
　　随着自动化技术、计算机技术、电力电子技术的发展，特别是高性能永磁材料的问世，电动机制造技术水平得到了极大的提高，也为特种电动机的制造、控制和应用提出了更高的要求，提供了更广阔的发展空间。
　　步进电动机系统是由步进电动机及其驱动电路构成的。近二十年来，电力电子技术、微电子技术和微处理器技术的飞速发展，极大地推动了步进电机开环驱动技术的发展，并使之在不断完善中趋于成熟。步进电机驱动技术的发展，在使得步进电机系统获得更加广泛应用的同时，也使得步进电机与其驱动电路装置日益成为不可分割的一个整体。步进电机驱动电路的设计与改进，需要对步进电机运行机制和具体结构设计的透彻了解与深入分析。同时，步进电机系统的性能和运行品质在很大程度上取决于其驱动电路的结构与性能。抛开驱动电路来谈步进电机的性能是不完全的。
　　本设计的主要工作是设计一个基于 TMS320LF240芯片为核心的三项混合式步进电机的细分驱动器，使步进电机在低频运行时无振荡以及运行平稳。
　　本设计共分为四章，第一章是绪论，主要是对电力电子器件、微处理器的发展、步进电机的特点以及设计的相关理念进行阐述说明；第二章是步进电机的原理分析及驱动控制；第三章是系统的硬件设计；第四章是系统的软件设计。该设计基本上能满足步进电机在低频运行时无振荡以及运行平稳的要求。
　　目录
　　前言 2
　　摘要 I
　　ABSTRACT II
　　第一章绪论 1
　　1.1 课题设计的背景 1
　　1.1.1 电力电子器件发展与电力电子技术的进步 1
　　1.1.2 微处理器的发展 2
　　1.1.3 步进电机及驱动器的研究现状与发展趋势 5
　　1.1.4 步进电机的特点 6
　　1.1.5 步进驱动系统存在的主要问题及解决措施 6
　　1.2 设计的目的和意义 7
　　1.3 设计的主要工作 8
　　第二章步进电机的原理分析及驱动控制 9
　　2.1 步进电机的分类 9
　　2.2 步进电机的结构 9
　　2.3 三相混合式步进电机的工作原理 12
　　2.3.1 三相混合式步进电机的通电方式 12
　　2.3.2 混合式步进电机的工作机理 13
　　2.3.3 步进电机的驱动 15
　　2.3.4 步进电机的控制方法 16
　　2.4 三相混合式步进电机细分驱动的工作原理 17
　　2.5 小结 20
　　第三章系统的硬件设计 21
　　3.1 电流采样电路 21
　　3.2 驱动电路 22
　　3.3基于DSP为核心的控制电路 23
　　3.3.1 TMS320LF2407芯片的主要性能 24
　　3.3.2 TMS320LF2407的功能模块介绍 26
　　3.4 小结 29
　　第四章系统软件的设计 30
　　4.1 系统软件总体设计 30
　　4.2 系统软件的实现 31
　　4.2.1 初始化模块 31
　　4.2.2 电流采样模块 32
　　4.2.3 PI调节模块 33
　　4.2.4 产生PWM的事件管理模块 35
　　4.2.5功率驱动保护模块 36
　　4.3 小结 37
　　结论 38
　　体会与展望 39
　　致谢 40
　　参考文献 41
　　摘要
　　本设计结合步进电机细分控制理论和当前细分控制技术的发展，针对三相混合式步进电机运行过程中出现的低频振荡和失步问题，设计了一种基于TMS320LF2407数字信号处理器的全数字式的三相混合式步进电机细分驱动系统。
　　文中首先介绍了三相混合式步进电机的结构和工作原理，然后分析了步进电机的运行特性及细分控制的必要性，进而分析了细分驱动对改善步进电机运行性能的作用，论述了正弦波细分驱动可以实现等步距角、等力矩均匀细分驱动的原理。理论表明，在混合式步进电机的三相定子绕组中通以互差120度的正弦波电流时，可得到类似同步电机的转矩特性，使电机均匀旋转。
　　本系统硬件电路以TMS320LF2407 DSP为核心，采用正弦波电流细分和电流跟踪型脉宽调制（PWM）技术实现三相混合式步进电机的细分控制，主要包括硬件设计、软件实现等。正弦电流细分技术基本上克服了传统步进电机低速振动大和噪声大的缺点，减小发生共振的几率，电流跟踪型脉宽调制（PWM）技术使电机运行在较大速度范围内转矩保持恒定。本文提出自动等速倍细分运行方法，即在80细分以下运行时，通过程序设定为一个脉冲走两半步，保证运行速度不变，并能够提高起动性能。
　　实验表明，本驱动器细分运行时减弱了混合式步进电机的低速振动，提高了起动频率，使电机运转平稳，大大减轻了噪声。
　　关键词：混合式步进电机，DSP,TMS320LF2407,细分，PWM

以上为本篇毕业论文范文 步进电机驱动器设计的介绍部分。

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