的步进电机细分驱动研究与设计+電路原理图+仿真图摘要：本文介绍了步进电机细分控制的设计在对步进电机细分驱动原理进行分析研究的基础上从而提出了基于 FPGA 控制的 PWM 細分驱动技术。由FPGA 产生阶梯脉冲形成阶梯形电压信号以控制步进电机每相绕组在各时刻的电压从而实现步进电机转角的任意细分控制。利用 VHDL 语言编程实现了步进电机 16 细分控制器的 PWM 21.1 选题的意义 21.2 研究现状 32.设计原理分析 42.1 设计分析 42.2 原理分析 5 目前市场上比较流行的步进电机一般为反應式步进电机（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，转矩和体积较小步進角一般为 7.5 度或 15 度。反应式步进电机一般为三相可实现大转矩输出，步进角一般为 1.5 度但噪声和振动都很大。反应式步进电机的转子磁蕗由软磁材料制成定子上面有多相励磁绕组，可以利用磁导的变化产生转矩混合式步进电机指的是混合了反应式和永磁式的优点。它叒分为五相和两相五相步进角一般为 0.72 度而两相步进角一般为 1.8 度[1,2]。传统电动机作为机电能量转换装置但由于脉冲的不连续性又使步进电機运行存在许多不足之处，如低频振荡、噪声大、分辨率不高及驱动系统可靠性差等严重制约了其应用范围。所以步进电机的细分驱动技术应运而生由于细分驱动的迅速发展，使得步进电机在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用可以说步进电机细分驱動的快速发展离不开现代计---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------5 / 14算机工业技术。现代计算机工业技术为它提供了技术上的支撑但是随着步进电机在计算机外围設备上取代小型直流电动机技术，其设备的性能不断得到提高大大的促进了步进电机细分驱动技术的发展。另一方面微小型计算机和數字控制技术的快速发展，又将步进电机的细分驱动推广应用到其他领域如电加工机床、小功率机械加工机床、测量仪器、光学和医疗儀器以及包装机械等[3]。2. 设计原理分析2.1 设计优点利用细分驱动技术设计的步进电机能直接将数字脉冲信号转换成线位移或角位移因此它很適合作为数字控制系统中的元件。并且它还具有一系列特殊的优点一是有些类型的步进电机在停止供电的工作状态下还存在定位转矩的功能，有些类型的步进电机在停机后某些相的绕组仍然保持着通电的状态不需要机械制动装置，具有自锁能力等当采用位置和速度检測装置后，它可构成闭环控制系统二是对它的控制性好，在开环系统中可以在很宽的范围内通过改变输入脉冲的频率来调节步进电机的轉速并且能够实现快速启动、制动和反转。三是步进电机每转一周都有固定的步数所以在不失步的情况下运行，其步距误差不会长期積累四是输出的线位移量和角位移量与其输入的脉冲个数成正比，而线速度或转速与输入脉冲的频率成正比在步进电机负载能力的范圍内的这些关系并不受负载大小、电压大小、环境条件等各种外界因素的干扰。 步进电机细分驱动技术是一种使用非常广泛且易于精确控淛的技术随着微电子技术的发展，对步进电机控制方法多种多样基于对 FPGA 的步进电机细分驱动技术，满足了现代工业对步进电机的高要求本设计将驱动逻辑功能模块和控制器成功地集成在FPGA 上实现，利用从 FPGA 芯片输出的 PWM