基于单片机的步进电机升降速并行控制

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摘　要：采用英飞凌单片机为核心控制器，设计并实现了一款基于单片机的步进电动机升降速控制系统。系统由键盘、显示器、报警电路以及步进电动机驱动电路构成；设计了检测系统，检测步进电机的转速和步数。根据步进电机动力学方程及矩频特性曲线建立系统数学模型，采用指数规律升降速算法，对升降速过程离散化，用单片机定时器控制脉冲发出时间间隔，利用计算和查表相结合的方式实现步进电机的升降速过程控制。
关键词：步进电机；升降速控制；单片机

步进电机是自动控制系统和数字控制系统中广泛应用的执行元件。步进电机的启动频率越高，启动转矩越小，带动负载的能力越差。在步进电机启动时，若控制脉冲频率比较高，则会出现失步现象，如果步进电机在高速运行状态下突然停止，由于惯性作用则会出现过冲，所以在步进电机控制中必须采取升降速控制方法。本文以单片机作为微处理器，组成步进电机的单片机控制系统，由单片机产生控制脉冲信号，控制功率驱动电路按照一定的顺序开通或断开。单片机完成对控制脉冲信号的分配工作以及对步进电动机转动方向和转动速度等功能的控制。