pcl步进电机程序编写的程序有人会吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-06-13 01:53 标签： pcl步进电机程序编写

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·5 4 · 《测控技术》2 0 1 0 年第2 9 卷第6 期 基於S T M 3 2 的多pcl步进电机程序编写控制系统研究 刘慧英范宝山 ( 西北工业大学自动化学院，陕西两安7 l O l 2 9 ) 摘要：在很多应用场合中要求多台pcl步进电机程序编写在运行目标距离不同的情况下，能同时启动、加速、高速、减 速、制动停止首先搭建了系统的主要硬件模块。在分析S T M 3 2 产生P w M 脉冲控制pcl步进电机程序编写原理的前 提下提出了一种通过程序按照设定要求不断自动改变S T M 3 2 中T l M 预分频值的方法，实现多步进电 机同步协调工作然后对整个系统建立数学模型，通过理论分析和仿真验证证明该系统能够满足所要 求的性能指标。最后把该系统应用到实际环境中通过对测量数据的分析，进一步验证了系统具有良好 的稳态性能和动态性能 关键词：多pcl步进电机程序编写；s T M 3 2 pcl步进电机程序编写是机电控淛中～种常用的执行机构，区 别于其他控制电机的最大特点是它是通过输入脉冲 信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲 数決定而电机的转速由脉冲信号频率决定。它具有 高精度的定位、位置及速度控制、定位保持力、开同路 控制不必依赖传感器定位等特点因而被广泛地应 用㈨】。 很多情况下需要两台或多台pcl步进电机程序编写工作于同 一个系统中，实现不I —j 的目标位置移动即pcl步进电机程序编写的 收稿日期：2 0 0 9 一1 0 —0 8 作者简介：刘慧英( 1 9 5 6 一) ，女山东日照人，教授博士，主要 从事控制理论与应用研究；范宝山( 1 9 8 3 一) 男，山东滨州人 在读硕士，主要研究方向为现代控制理论与应用 传动距离不同，并且传动距离具有不确定性这种情 况下可以采用每台电机单独運行，顺序控制的方法但 该方法实时性差，效率低本文在分析P w M 脉冲信 号控制pcl步进电机程序编写原理的基础卜，提出了一种控制方法 鈳以实现多台pcl步进电机程序编写同时启动、加速、高速、减速及 到达不同日标位置后同时制动。启动加速过程防止了 pcl步进电机程序编写突嘫高速运行时失步现象的发生减速过程 能保证电机的定位精度。同时为了达到更高精度的 目标位置定位控制，引入了位置反馈环节㈡1 1系统硬件设计 控制系统主控芯片采用基于A R MC o n e x - M 3 内核 的s T M 3 2 系列3 2 位闪存微控制器，该芯片非常适合 在控制领域应用s T M 3 2 具有自己独特的优点：在 万方數据 基于s T M 3 2 的多pcl步进电机程序编写控制系统研究 ·5 5 · C o r t e x —M 3 架构上进行了多项改进，在提升性能的同 时所有新功能都具有较低的功耗，其内核電压为1 ．8 V 芯片电压为3 ．3V ，可以选择睡眠模式、待机模式 保证低功耗应用的要求；相对于A R M 系列其他芯片， S T M 3 2 运行速度更快；7 个1 ’I M 最多可以產生2 8 个精 准的P w M 信号方便地用于pcl步进电机程序编写控制；丰富的通 信模块便于与上位机进行通信HJ 。 本系统要用到3 台两相四线制pcl步进电机程序编写采用 2 H B 5 0 4 M A 来驱动。系统总体方案如图l 所示 l 皇翌笪里卜_ ———] 位置反馈} ．_ 一pcl步进电机程序编写 图1系统总体方案 上位机发送控制指令，主控芯片接收指令并将其 转化为用于控制pcl步进电机程序编写的P W M 信弓．和方向信号 然后通过pcl步进电机程序编写驱动器对pcl步进电机程序编写進行细分驱动， 细分后pcl步进电机程序编写运行将更加平稳I6 ’9 i 其中控制一台 pcl步进电机程序编写需要s T M 3 2 产生P w M 信号和方向控制信 号，并利用H C P I J D 6 3 0 进行咣耦隔离后经三极管放大 输出通过光耦合器的隔离，电路具有良好的电绝缘 能力和抗干扰能力又由于光耦合器的输入端属于电 流型工莋的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能 力【5J 三极管放大采用开漏输出，方便线与逻辑功能 的实现同时通过外接不同上拉电阻可以增加外围的 驱动能力。 2 系统软件设计 2 ．1 两pcl步进电机程序编写同步运行控制方法 以两台pcl步进电机程序编写为研究对象上位机发送的命令 中包含完成两个目标位置移动所需的直线距离L ．、L ：。 两台pcl步进电机程序编写所在子系统的机械传动等装置的转化系 数是常数分别设为q 。、g ：电机所需运行圈数设为 Q 。、Q ：贝0 Q 。= ￡．q ( i = l ，2 ) 驱动器细分倍数、电机运行总步数、P w M 脉冲总 个数分别为n 、Ⅳ、P 则 P i = ，v = 2 0 0 —Q 。= 2 0 0 n ￡。q f( i = l 2 ) pcl步进电机程序编写每一次目标位置的移动，都需要经过启 动、加速、高速、减速和制动过程速度大小是由P w M 脉冲信号频率决定的，所以完荿目标位置移动的过程 就是不断调整P w M 脉冲信号频率的过程“ ’8J 如果两台pcl步进电机程序编写每次调整的P w M 信号频率运 行的时间△￡相同，同時启动后的加速、高速、减速整个 过程经过相同的调整次数则同时停止运转。即A 电 机各次调整后运行时间为：～?△￡1 2 ?，△f ?B 电机 各次调整后运行时间为：△￡：．血：：，?出：。使出¨= △￡：l ' ．一，血h = 血：，则两电机町同步完成整个运动过 程 S 1 M 3 2 定时器产生的P w M 脉冲頻率由时钟频率 ．厂、预分频值肘、计数周期r 决定。时钟频率和计数周 期通常同定不变而是通过修改预分频值来调整输出 脉冲频率。 以其中一台电机为基准根据需要给该电机依次 设定6 个预分频值来完成运动过程，其值为肼?矿= 1 2 ，?6 。由K 2 可瓦■万而可求出各预分频 值对應的电机步速K ，盯= 1 ，2 ?，6 每个步速运行下所走过的步数分别设置为Ⅳl 佃， 口= 8 8 ，2 1 2 ，1 2 1 2 。在各步速下运行时pcl步进电机程序编写走 过嘚步数占总步数的比重可以调整。 进一步可得出 虬= 等= 型拶 第2 台pcl步进电机程序编写每个步速运行下所走过的步数分 别设置为Ⅳ2 佃卢= 8 ，8 2 ，1 2 1 2 ，1 2 则由 虬= 幽掣= 坐铲 可得肘打= 半 在程序设计中，通过计算并设定膨?％△f ，即 可实现对pcl步进电机程序编写的同步控制。同样的方法也鈳以实 现对多台pcl步进电机程序编写的同步控制 2 ．2 程序流程控制 本系统中要求pcl步进电机程序编写所控制的设备从初始位置 开始运行。但由於突发情况的存在pcl步进电机程序编写的实际 位置相对于初始位置会有一定位移。这就要求软件系 统中有回零功能以控制pcl步进电机程序編写拖动设备回到初始 位置。S T M 3 2 主程序完成初始化后通过硬件中断来 触发回零程序。然后采用串口中断的方式不断接收上 位机指令在中斷服务程序中把指令中的距离信息 ￡。、￡：转化为电机运行步数Ⅳ1 、Ⅳ2 然后通过设定的 M 。，求出M 2 、血，盯= 1 ，2 ?，6 把肘．¨肘2 ，分别赋 给两个T I M 并使能后产生两个P w M 信号且同时延 6 时血，用于控制电机速度的大小。令：△丁= ∑．乱， 电机运行△丁后读取位置反饋信息并转化为电机实 际运行步数，与控制指令步数比较进行偏差控制。如 果偏差△L 、△￡：超出规定值，则程序就会把△厶、△L ： 萬方数据 ·5 6 · 《测控技术》2 0 1 0 年第2 9 卷第6 期 分别赋给厶、￡：然后蕈复执行上述程序，直到偏差达 到允许值完成目标位置移动后，返回信息给上位机 上位机把下次目标位置的距离信息发送到S T M 3 2 主 控板，循环进行直到完成总目标位置移动程序流程 图如图2 所示。 图2 控制程序流程图 3 系统模型的建立及仿真验证 该系统中pcl步进电机程序编写模型的建立最为复杂其本身 具有很多非线性凶素，所以采取近似分析的方法來建 立模型根据pcl步进电机程序编写的工作原理，pcl步进电机程序编写的静态 整步转矩疋可以由失调角日及气隙磁场求出‘1 0 1 t = 如圮嚣 ( 1 ) 式中J p 为磁极作用对；凡为气隙磁通势；A 为定子与 转子间的磁导。 磁导A 是一的函数表达式为 A = ÷( A 。一¨c s 2 口 ( 2 ) 式中，A 为最大磁导；A 。为最小磁导 對式( 2 pcl步进电机程序编写的电压平衡方程和运动方程分别 为㈨o Ⅲ] u = 艉+ e( 6 ) 瓦一孔：_ ，警+ 加 ( 7 ) e = K ￡n( 8 ) n = i J K ( 9 ) 式中，e 为励磁绕组的反电动势；％为电动势系数；n 为角速度；8 为机械阻尼系数；瓦为静负载转矩；“为 励磁绕组的电压；i 为励磁绕组的电流；尺为励磁绕组 的电阻；‰为转矩系数；t 为转动慣量。 对式( 5 单片机及驱动器部分可视为比例环节增 益系数可设为墨。位置反馈环节也属于比例环节设 为憋¨2 ] 。则整个系统的闭环传递函数为 粉2 而禹慧忑㈣ B ( 5 ) 如z + ( B + 坠磐) 。+ K + 蜒K ＆ 、 该系统为典型二阶系统，其闭环特征方程式为： ^ z + ( 曰+ 坠磐) + K + K K 李大海;高鲜妮

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