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步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動技術(shù)是一種可以顯著改善步進(jìn)電機(jī)綜合使用性能的驅(qū)動控制技術(shù)。從本質(zhì)上講是對步進(jìn)電機(jī)的勵(lì)磁繞組中電流的控制，使步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部的合成磁場為均勻的圓形旋轉(zhuǎn)磁場，從而實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)步距角的細(xì)分。要想實(shí)現(xiàn)步距角均勻細(xì)分控制，必須合理控制電機(jī)繞組中的電流，使步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部合成磁場的幅值恒定，每個(gè)進(jìn)給脈沖所引起的合成磁場的角度變化要均勻輸出數(shù)據(jù)為4000q，a相的數(shù)據(jù)為4，其他相的數(shù)據(jù)為0.然后逐漸過度到ab相導(dǎo)通，對11輸出數(shù)據(jù)為41⑴q―4200+4300+4400q，b相的數(shù)據(jù)逐漸增大，從1增大到4.電機(jī)中的磁場經(jīng)過4拍從a相轉(zhuǎn)到了ab相。再經(jīng)過4拍從ab相轉(zhuǎn)到b相，對110輸出數(shù)據(jù)為3400q―2400+14000400q，a相的數(shù)據(jù)逐漸減小，從4變?yōu)?.從a到ab到b共經(jīng)過了8拍，實(shí)現(xiàn)了步距角的8級細(xì)分。由于步進(jìn)電機(jī)是電感性負(fù)載，對輸出的pwm電流具有平滑濾波作用，對電機(jī)線圈起作用的是pwm的平均電流，同時(shí)輸出信號中的細(xì)小毛刺也被濾除。

3應(yīng)用實(shí)例表2電流與8細(xì)分轉(zhuǎn)角關(guān)系步序（拍）按照表2中計(jì)算的數(shù)據(jù)對控制電流進(jìn)行修正以后，步進(jìn)轉(zhuǎn)角均勻、電流合成矢量的?；疽恢拢`差主要來自于數(shù)據(jù)取整后的量化誤差。對原控制電路作相應(yīng)的修改，計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)比較器的寬度增加到5位，將存儲器中的數(shù)據(jù)寬度由原局弘4=16）6位擴(kuò)展到似5 =20）20位。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明。在轉(zhuǎn)角細(xì)分以后，步進(jìn)電機(jī)在轉(zhuǎn)動過程中每一步的步進(jìn)轉(zhuǎn)角均勻、轉(zhuǎn)動過程平穩(wěn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，要使步進(jìn)電機(jī)細(xì)分后獲得均勻的步進(jìn)轉(zhuǎn)角，其pwm驅(qū)動電流應(yīng)近似于正弦電流，而非線性遞增的電流。每一步轉(zhuǎn)動時(shí)，相鄰兩相的步進(jìn)電流的增加量應(yīng)按照正、余弦波規(guī)律變化，并根據(jù)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)角作適當(dāng)調(diào)整。由于pwm的輸入時(shí)鐘頻率很高，因此可以獲得均勻的平均電流，并且每一步的時(shí)間間隔相等，轉(zhuǎn)角近似均勻。

4結(jié)束語本文對步進(jìn)電機(jī)細(xì)分原理進(jìn)行了分析，提出了采用eda技術(shù)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)細(xì)分的控制方案，并用fpga進(jìn)行步進(jìn)電機(jī)細(xì)分控制的實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)，我們看到采用eda技術(shù)可以有效地控制步進(jìn)電機(jī)。利用fpga中的嵌入式eab存放步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角細(xì)分電流所需的數(shù)據(jù)控制波形表，利用fpga設(shè)計(jì)的數(shù)字比較器可以同步產(chǎn)生多路pwm電流波形，對多相步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)角進(jìn)行均勻細(xì)分、靈活控制。若提高rom控制波形表的數(shù)據(jù)的位數(shù)、并增加計(jì)數(shù)器和比較器的位數(shù)，提高計(jì)數(shù)精度，就可以提高pwm波形的細(xì)分精度，對步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)轉(zhuǎn)角進(jìn)行任意細(xì)分，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)轉(zhuǎn)角的精確控制。用fpga可實(shí)現(xiàn)同步多路pwm控制，提高了步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)性和控制精度。采用fpga的pwm控制，無須外接d/a轉(zhuǎn)換器，使外圍控制電路大大簡化，比目前單片機(jī)加d/a轉(zhuǎn)換器的控制方案更加簡潔、高效、節(jié)約成本。