步進電機集成式驅(qū)動器的設(shè)計.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)，以及步進電機制造工藝的發(fā)展和各種先進的步進電機細分控制策略的提出，極大的促進了步進電機控制技術(shù)的發(fā)展，使得步進電機驅(qū)動系統(tǒng)集成化設(shè)計的實現(xiàn)成為可能。
　　本文從三相混合式步進電機的數(shù)學(xué)模型出發(fā)，對步進電機的細分驅(qū)動方式進行了研究。分析了三相混合式步進電機和同步電機之間的關(guān)系，將其視為步進運行的同步電機，提出了在步進電機中引入空間電壓矢量法。
　　本文根據(jù)設(shè)計要求進

2、行了三相混合式步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的芯片選擇和硬件電路設(shè)計。以FPGA為核心器件，集成了驅(qū)動和控制部分，大大簡化了邏輯控制電路。采用IR公司的IR2175芯片設(shè)計了電流反饋環(huán)節(jié)，使得三相定子繞組電流嚴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。同時根據(jù)產(chǎn)品要求，設(shè)計了一套可靠的硬件保護電路。
　　設(shè)計過程采用模塊化設(shè)計方法。用VHDL硬件描述語言對電路進行描述，采用Xilinx的

3、ISE集成化工具進行了綜合和布局布線，使用第三方仿真軟件Modelsim進行仿真。采用MicroBlaze內(nèi)核的32位微處理器實現(xiàn)電機控制器的功能，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，開發(fā)出三相混合式步進電機集成驅(qū)動系統(tǒng)。文中對整個系統(tǒng)的架構(gòu)及硬件電路和軟件的實現(xiàn)都做了詳細的介紹，最后通過仿真和實驗分析驗證了此控制方案的