电位器控制步进电机转速

湖南工程学院

课 程 设 计

课题名称

专 业

班 级 学 姓 名

指导教师

2014年6月23 日

湖南工程学院

课 程 设 计 任 务 书

课程名称专业综合课程设计 课 题变频器的电位器控制

专业班级 自动化1191班

学生姓名 杨力

学 号 201101029128

指导老师 赵葵银、李祥来、沈细群等

审 批

任务书下达日期 2014年6月23日

任务完成日期 2014年7月4日

设计内容与设计要求设计内容：1.使用三菱变频器 FR D-700,控制交流电动机调速。 2.确定设计方案。 3.采用外部电位器控制变频器的运行。 4.正确设置变频器的参数。 5.正确地在实验装置上对变频器与交流电机进行接线。 6.并记录 2 点电压与变频器输出频率的对应关系。

设计要求：1.设计思路清晰，给出整体设计框图； 2.单元电路设计，给出具体设计思路和电路； 3.分析所有单元电路与总电路的工作原理，并进行试验调试。并给出 必要的波形分析； 4.绘制系统接触线图； 5.写出设计报告。

主 要 设 计 条 件1.设计参数1) 输入输出电压： (AC)

摘 要

一般电动机都是连续旋转，而步进电动却是一步一步转动的，故叫步进电动机。每输入一个冲信号，该电动机就转过一定的角度（有的步进电动机可以直接输出线位移，称为直线电动机）。因此步进电动机是一种把脉冲变为角度位移（或直线位移）的执行元件。随着数字控制系统的发展，步进电动机的应用逐渐扩大。虽然步进电机已被广泛地应用 ，但步进电机并不能象普通的直流电机 、交流 电 机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。

在产品成型之初尚若利用仿真软件设计电路，仿真是对其进行研究的一个重 要的不可缺少的手段，在仿真环境中进行控制程序的调试，这不仅不需要实际的硬件设备 ，更能部分满足工程需求 。MATLAB 语言是一种面向科学工程计算的高级语言，它集科学计算 、自动控制、信号处理、神经网络、图像处理等功能于一体，是一种高级的数学分析与运算软件，可用作动态系统的建模和仿真。基于MATLAB的simulink仿真环境下建立了步进电机模型，不仅仿真结果与实物仿真一致，而且其仿真方法简单，仿真时间大大缩短，是一种理想的步进电机仿真研究方法。

关键词：步进电机，matlab，simulink，仿真

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ABSTRACT

Gener

PID控制步进电机转速仿真及c程序

#include #include\

sfr T2MOD = 0x0c9;

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int

sbit Q0 = P2^4; sbit Q1 = P2^5; sbit Q2 = P2^6; sbit Q3 = P2^7;

sbit PWM = P1^7; sbit UP = P1^0; sbit DOWM = P1^1; sbit GORB = P2^3; //换相 sbit ADDSPEED = P1^2; sbit SUBSPEED = P1^3;

uinttuint = 65535;

uinttpwm = 1; //pwm周期为10000us tpwm变量表示pwm高电平时间，也相当于占空比 (仿真时，频率高时，电机反应慢。在实物上要加大频率) uchar t1_flag = 0;

uint pulse = 0; uint t0_flag = 0; uchar t2_flag = 0; bit t2_over = 0; bitJust_Get = 1;

#define ZZ { Q0

无刷电机驱动器电位器调速的接线及配置

1.1 电位器调速的接法和配置

电位器的用法可配置为单电位器调速/位置控制、双电位器独立调速/位置控制和双电位器协同调速/位置控制(如何配置电位器的用法，见错误！未找到引用源。节0x0082寄存器的描述)。电位器在各种用法下的接线和配置方法如下。

1.1.1 单电位器调速

此用法使用电位器对电机进行调速，使用开关量/逻辑电平控制电机正反转和启停。单电位器调速的接法如图 0.1所示。电位器VR1两不动端接VO和COM，动端接IN1，当电位器动端由COM滑向VO过程中，电机转速由低变高。当用开关量控制电机正反转和启停时，开关K1接IN2与COM间，控制电机正转；开关K2接IN3与COM间，控制电机反转。当使用逻辑电平控制电机正反转和启停时，IN2接逻辑电平DI1，控制电机正转；IN3接逻辑电平DI2，控制电机反转。限位开关SQ1和SQ2分别对正转和反转进行限位。

图 0.1单电位器调速开关量（左图）/逻辑电平（右图）控制方式的接法

通过配置数字信号不同的类型和极性（如何配置数字信号类型和极性见错误！未找到引用源。小节错误！未找到引用源。0x0081和0x0085），我们可以通过对电位器、开关量和逻

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辑电平的

电子发烧友 电子技术论坛

□毕业实习 □毕业设计 □毕业论文

题 目： 基于AVR单片机的

年 级： 2005级 专 业： 机电一体化技术 姓 名： 杨 明 学 号： 20056427 指导教师： 王世刚 日 期：

黑龙江大学职业技术学院制

摘 要

介绍了步进电动机的发展史,及国内的现状和步进电动机未来的应用前景。并且阐述了步进电动机转速、角度、转矩的控制原理。本文阐述了一种步进电机控制器的设计方案，并绘制了原理图和PCB板图，撰写了程序源代码。实现了对步进电动机转速、角度的控制，并完成了实物的制作。这期间主要使用protel99se软件绘制原理图和制板，使用proteus7.1软件进行程序代码的仿真和功能的理论验证。最后通过硬件的调试验证程序代码的实际功能，完成对控制器的设计。

关键词

AVR单片机；步进电动机；控制器。

Abstract

Introduction step enter electric motor of development history, and local prese

常熟理工学院课程设计报告

步进电机控制器设计报告

1.绪言

在本次EDA课程设计中，我们组选择了做一个步进电机驱动程序的课题。对于步进电机我们以前并未接触过，它的工作原理是什么，它是如何工作的，我们应该如何控制它的转停，这都是我们迫切需要了解的。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

步进电机及驱动电源是互相联系的整体。步进电机驱动电源框图如图1所示。变频信号源产生频率可调的脉冲信号，调节步进电机的速度。脉冲分配器则根据要求把脉冲信号按一定的逻辑关系加到脉冲放大器上，使步进电机按确定的运行方式工作。

感应子式步进电机以相数可分为：二相电机、三相电机、四相电机、五相电机等。以机座号（电机外径）可分为：42BYG(BYG 为感应子式步进电机代号）、57BYG、86BYG 、110BYG 、（国际标准）， 而像70BYG 、90BYG 、130BYG 等均为国内标

电机,伺服电机可编程控制器AKS-01Z使用说明

一、 系统特点

● 控制轴数：单轴；

● 指令特点：任意可编程（可实现各种复杂运行：定位控制和非定位控制）； ● 最高输出频率：40KHz(特别适合控制细分驱动器)； ● 输出频率分辨率：1Hz； ● 编程条数：99条；

● 输入点：6个（光电隔离）； ● 输出点：3个（光电隔离）；

● 一次连续位移范围：—7999999~7999999；

● 工作状态：自动运行状态，手动运行状态，程序编辑状态，参数设定状态； ● 升降速曲线：2条（最优化）；

● 显示功能位数：8位数码管显示、手动/自动状态显示、运行/停止状态显示、步数/计数值/程序显示、编辑程序，参数显示、输入/输出状态显示、CP脉冲和方向显示；

● 自动运行功能：可编辑，通过面板按键和加在端子的电平可控制自动运行的启动和停止； ● 手动运行功能：可调整位置（手动的点动速度和点动步数可设定）；

● 参数设定功能：可设定起跳频率、 升降速曲线、 反向间隙、手动长度、 手动速度、中断跳转行号和回零速度； ● 程序编辑功能：可任意插入、删除可修改程序。具有跳转行号、数据判零、语句条数超长和超短的判断功能； ● 回零点功能：可双向自动回到零点； ● 编程指令：共1

音量电位器阻值的选取

作者：pli 最近刚开始调我的第一台6V6，发现一个问题。仔细研究了一下，感到挺有收获的。写出来和大家分享一下。

问题很简单。输入音量电位器应该多大最好。从发表的电路上看，有大到470K，也有小到几十K。很多是100K，可为什么呢？我的6V6用的是330K。当时的想法是，声源的驱动能力不知道，大一点的音量电位器对声源来说比较容易。这就出现问题了。

在测放大器波形时，发现10K方波的前沿和后沿与电位器的位置有关。这说明放大器的高频衰减与音量电位器的位置有关。想想不太可能。音量电位器就是两个电阻串联，不应该有频响的问题。后来把示波器直接联在电位器输入端点，输入波形是很好的方波，然后联到的电位器中心抽头，波形的前后沿都变园了。很明显的高频衰减。再仔细看看电路，才发现电位器的中心抽头电压不是单单两个电阻的分压。因为中心抽头是联在输入管的栅极上，输入管的输入阻抗影响了中心抽头电压，造成高频端的衰减。就输入管的输入阻抗来看，主要是两个电容，1)管子的栅极对阴极和灯丝的电容，2)管子的栅极-屏极电容折回到输入端的Miller 电容。第一部分一般是在几个pF。第二部分取决于输入级的电压放大倍数，一般可有几十个pF。以下的计算取50pF。

图1和

变频器是怎样控制电机转速的

变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、再次整流（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。 1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变？

电机旋转速度单位：r/min 每分钟旋转次数，也可表示为rpm. 例如：2极电机 50Hz 3000 [r/min]

4极电机 50Hz 1500 [r/min] 结论：电机的旋转速度同频率成比例

感应式交流电机（以后简称为电机）的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值（为2的倍数，例如极数为2，4，6），所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。

另外，频率能够在电机的外面调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。

因此，以控制频率为目的的变频器，是做为电机调速设备的优选设备。 n = 60f/p n: 同步速度 f: 电源频率 p: 电机极对数

结论：改变频率和电压是最优的电机控制方法

如果仅改变频率而不改变电压，频率降低时会使电机出于过电压（过励磁），导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改

电气控制技术

课程设计

题 目: 步进电机的控制

院系名称： 电气工程学院 专业班级： 电气XXXX班 学生姓名： XXX 学 号

XXXXXXXXXX

指导教师： XXX

成绩： 指导老师签名： 日期：

目 录

1 系统描述即设计要求 .............................................. 2

1.1 系统概述 ................................................... 2 1.2 课题要求 .........................................