原创《数控机床中的步进电机高精度控制模块设计》：本文关于步进电机论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
摘 要： 传统的数控机床步进电机控制模块无法有效协调步进电机速度参数间的关系,导致其控制精度不高.为此,设计数控机床步进电机高精度控制模块.模块中的STM32F103微控制器根据综合线性速度控制函数,给出步进电机运行流程的控制指令.FPGA根据控制指令生成控制信号,传输给步进电机驱动器.步进电机驱动器根据控制信号中控制位置的排序,依次将控制电流导入步进电机,实现模块对被控对象的准确控制.光栅传感器对步进电机的运行流程进行采集,FPGA通过分析采集信息,给出步进电机的具体运行成果并传输给STM32F103微控制器,实现STM32F103微控制器对步进电机运行流程的实时监控和修正.实验结果表明,所设计的模块具有优良的响应效果、控制误差和控制成果,可实现高精度控制.
关键词： 数控机床； 步进电机； STM32F103； 控制模块
中图分类号： TN876.3?34； TH39 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）08?0129?05
Design of stepper motor high?precision control module in numerical control machine tool
HOU Xiaofang, TAO Baofeng
（1. Shaanxi Institute of Technology, Xi’an 710300, China； 2. Northwest University of Political Science and Law, Xi’an 710063, China）
Abstract： The traditional stepper motor control module of the numerical control machine tool can"t effectively coordinate the relationship among the speed parameters of the stepper motor, and has low control precision. Therefore, the stepper motor high?precision control module of the numerical control machine tool was designed. The STM32F103 in the module gives the control instruction of the stepper motor′s running process according to the synthetical linear speed control function. The FPGA generates the control signal according to the control instrument, and tranits it to the stepper motor driver. The stepper motor driver imports the control current into the stepper motor according to the sorting of control positions in the control signal. The accurate control of the controlled object is implemented with the module. The grating sensor acquires the running process of the stepper motor. The FPGA gives out the specific running result of the stepper motor by analysis of the collected information, and tranits it to STM32F103. The real?time monitoring and correction of the running process of the stepper motor are realized with STM32F103. The experimental results show that the designed module has good response effect, control error and control result, and can realize the high?precision control.
Keywords： numerical control machine tool； stepper motor； STM32F103； control module
0 引 言
步进电机是一种能够实现控制信号数模转换的控制设备,与其他控制设备相比,其拥有控制误差不累计、鲁棒性强等优点.在强调自动化办公的当今社会中,步进电机被广泛应用于数控、计量、器械等领域[1?3].在数控领域中,步进电机以其稳定的控制水平成为数控机床中的核心控制设备.但在传统的数控机床步进电机控制模块无法有效协调步进电机速度参数间的关系,控制精度不高.现如今,数控领域对数控机床中步进电机高精度控制模块,产生了较大的需求[4?6].
控制精度包括响应效果、控制误差和控制成果,传统的数控机床步进电机控制模块均无法完全实现高精度控制.如文献[7]基于电磁铁设计数控机床步进电机控制模块,其将电磁铁产生的电磁扭矩作为介,实现对被控对象的有效控制.但电磁铁易受干扰,将导致整个模块的鲁棒性被破坏,故其响应效果、控制误差和控制成果均不好.文献[8]基于单片机设计数控机床步进电机控制模块,该模块利用单片机较为强大的控制性能,结合部分外接电路,实现了对被控对象的有效控制.其响应效果和控制误差较好,但在多线程控制下单片机耗能较大,导致控制信号不稳定,故模块的控制成果不好.文献[9]设计基于电子电路的数控机床步进电机控制模块,电子电路产生的控制信号可直接被步进电机所使用,有效提高了模块的控制精度.但该模块更改控制策略的步骤非常复杂,故只适用于控制策略较为稳定的被控对象.文献[10]设计基于可编程逻辑控制器的数控机床步进电机控制模块,可编程逻辑控制器的本質就是工业计算机,其便宜、使用简单,具有较强的实用性.在控制工作中,可编程逻辑控制器用其输出的方形脉冲信息对步进电机的速度进行控制,具有较高的响应效果和控制成果,但该模块的控制误差不易控制.
步进电机论文参考资料：
结论：数控机床中的步进电机高精度控制模块设计为适合不知如何写步进电机方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于步进电机论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
