基于单片机的步进电机开环控制系统分析

图5 步进电机驱动器组成Fig5 the compose of step-motor`s driver      L297有三种工作方式：半步工作方式、双向励磁工作方式和单项励磁工作方式。下面给出了双向励磁工作方式下的相序波形。       当L297的 为低电平，如译码器工作在奇数状态（1、3、5、7）时，为双向励磁工作方式，该模式下，禁止信号 和 输出保持高电平；如译码器工作在偶数状态下（2、4、6、8）为单相励磁方式；当 为高电平时，译码器产生半步工作方式相序，也就是8步格雷码时序。下面给出双相励磁工作方式下的相序波形和格雷码。                                                                                 1  3   5  7  1  3   5  7   1  3   5  7                               3     4     5          A                               B           2           6           C                            D       1     8     7                           INH1                                                                                                           INH2                                              图6 双向励磁时相序波形Fig 6  waveform of two-phase excitation2.3、LED运行状态显示       在本系统中，用74LS164作为显示驱动，带锁存，采用串行接法，这样可以节约I/0口资源，但要使用SIO，发送数据时容易控制。图7 LED串行接法Fig7 LED serial connection3总结步进电机开环控制系统具有成本低、简单、控制方便等优点。在此方案中，负载位置对控制电路无反馈。因此步进电机必须正确响应每次励磁变化。如果励磁频率选择不当，电机不能够到新的要求位置，那么实际的负载位置相对于控制器所期待位置便会出现永久性误差，也就是“失步”和“过冲”现象。我们可以采用位置反馈或位置反馈确定与转子位置相适应得正确相位转换，可以大大改善步进电机的性能，这样就可以获得更加精确的位置控制和高的多、平稳的多的速度了。
参考文献：1] 徐益民. 步进电机的单片机控制系统的设计. 黑龙江科技学院. 2005.2] 廖高华. 高性能步进电机控制系统的研制. 西安科技大学. 2004.3] 王福瑞,等. 单片机微机测控系统设计大全[Ｍ]. 北京:北京航空航天大学出版社,1998.4] 陈维山,赵杰. 机电系统计算机控制[M]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999.                                                                                      作者简介：房玉明，1981年生，山东肥城人，在读硕士研究生。研究领域：控制理论与控制工程。

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