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专用芯片的888am步距角细分控制技术原理方案先容

浏览次数:162       日期:2018-10-19
         888am是控制实行元件,是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统和精密机械等领域。888am将电脉冲信号转换成相应角位移或线性位移的驱动装置,其转动速度和脉冲频率能严格同步,具有较高的重复定位精度,且没有累积误差。888am的驱动是由驱动电路实现的,驱动电路和888am构成一个有机整体。
 
步进电动机具有结构简单、可靠性高和成本低的优点,但同时也存在振荡、失步以及精度不够的问题,从而制约了在高精确度自动控制系统中的应用,如雕刻机、打印机、硬盘驱动器、绘图仪、钻孑L机等。采用细分控制可以很好地提高精度,因此对基于单片机控制的888am步距角细分系统进行设计与研究有着实际的意义。
 
888am
 
 原理与方案
 
1. 细分原理
细分控制本质上是对888am的励磁绕组中的电流进行控制,使内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场。合成磁场矢量的幅值决定了888am旋转力矩的大小,相邻两合成磁场矢量的夹角大小决定了该步距角的大小。
 
细分就是将输入脉冲从原来的电流方波细分成以若干个等幅、等宽上升和下降的电流阶梯波。电流波形有多少个台阶,转子就会以同样的个数转过一个步距角。这种将1个步距角细分成若干步的驱动方法称为“细分驱动”。
 
细分驱动的特点是,可以在不改变电机结构参数的情况下,使步距角减小、提高精度;同时能使888am运行平稳,提高匀速性,此外,还能减弱或消除振荡。
 
2 .细分方案
如采用DSP的App细分方式,具有编程的灵活性、细分的成本低、效率高的优点,但单一的App细分在精度与速度兼顾上会有矛盾。细分的步数越多,精度越高,但888am的转动速度却会降低;要提高转动速度,细分的步数就得减少。
 
如采用FPGA的全数字化控制方式,工作过程为PwM的输出经过驱动模块控制电机的绕组电流。电机的绕组电流被采样后变成电压信号输入到电流传感器,传感器输出占空比变化的PWM波输入到FPGA中,FPGA根据输入的PWM波的占空比的值确定反馈电流的大小;但这种方式存在功耗高,成本高的缺点。
 
如采用脉冲调制单片机细分控制方式,单片机按控制要求输出驱动脉冲,经过TA8435集成芯片放大调制,形成的阶梯波对电机进行细分控制。由于单片机细分控制在精度与速度上不存在矛盾,两者可以单独运行,而且单片机成本低,结构简单,可以实现步距角的细分,提高步距角细分的精确性,所以单片机细分控制是比较理想的低成本细分方案。
 
TAG标签:888am芯片技术原理

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