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步進(jìn)電機(jī)的微步控制（也可以叫做細(xì)分） |
| 作者：xxy301 欄目：單片機(jī) |
步進(jìn)電機(jī)在正常情況下，按照一個脈沖走1.8°的樣子，但是這個在低速的時候抖動就比較厲害，走走停停。 于是便出現(xiàn)了帶有細(xì)分功能的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，有的細(xì)分值達(dá)到上萬步，也就是給一個脈沖走1.8÷10000度，非常精確。 其實這個問題我一直沒有明白，這個怎么可能呢？步進(jìn)電機(jī)的資料上說不是一個脈沖就要走1.8°的，難道還有半個脈沖或者更少的脈沖可說？ 看到L6219的芯片后，想到一個問題，是不是說我給你一個脈沖，雖然你是要走1.8度，但是我不給你那么大功率，我在電流上限定，就是脈沖是給你了，但是驅(qū)動能力就一會，你想走也不可能【門外話】。 也不知道大家怎么認(rèn)為的？ 有沒有可能不買專用驅(qū)動器也可以自己實現(xiàn)微步功能呢？ 請教！ * - 本貼最后修改時間：2006-12-29 9:09:56 修改者：xxy301 |
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| 作者： hq_y 于 2006/12/28 10:59:00 發(fā)布：
不買專用驅(qū)動器也可以自己實現(xiàn)微步功能呢？ 當(dāng)然可以，但是相當(dāng)于你自己做一個專用驅(qū)動器； 你做出來的要是能達(dá)到每個微步都很準(zhǔn)確，那已經(jīng)可以自己做產(chǎn)品呢； 實際上，國產(chǎn)的驅(qū)動器也做不到每個微步都很準(zhǔn)確； 能做到8細(xì)分16細(xì)分20細(xì)分大致相同已經(jīng)不錯了； |
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| 作者： xwj 于 2006/12/28 11:09:00 發(fā)布：
不是再電流上限定，而是在旋轉(zhuǎn)磁場上合成 首先要明白步進(jìn)電機(jī)的工作原理：它是靠線圈的合成磁場把轉(zhuǎn)子磁鐵“吸”過去的！ 比如兩個垂直的線圈（相差90度），磁鐵為一對磁極： 分別通電可以依次得到相差90度角的磁場，轉(zhuǎn)子也就會被吸到對應(yīng)的角度 如果我們設(shè)計復(fù)雜些，給兩個線圈同時通電，那就可以得到相差45度的磁場了 再考慮得更復(fù)雜，一個通10％，另一個通90％，就會合成一個成比例一9度為間隔的磁場了 |
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| 4樓： | >>參與討論 |
| 作者： xwj 于 2006/12/28 11:18:00 發(fā)布：
太大的細(xì)分是不可信的，根本就是理論家的玩意 步進(jìn)電機(jī)深入研究的話實際上是個很復(fù)雜的系統(tǒng) 就算控制器能輸出那個精度的電流，實際還得受機(jī)械、慣性、負(fù)載等很多因素影響 |
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| 5樓： | >>參與討論 |
| 作者： xxy301 于 2006/12/28 11:20:00 發(fā)布：
調(diào)整磁場來實現(xiàn)微步會增大CPU的負(fù)荷 xwj讓我明白了很多，仔細(xì)想想應(yīng)該是這樣，假如去調(diào)整線圈的通電時間的比率來實現(xiàn)磁場的推動的，那樣編程起來不是很復(fù)雜嗎？要是就采用一個單片機(jī)去完成命令處理、判斷、電機(jī)控制資源估計就有點問題了。 國內(nèi)那些廠家的步進(jìn)電機(jī)專用驅(qū)動器都是這樣實現(xiàn)的嗎？ 好多細(xì)分可以選擇的。我用過這樣的專用驅(qū)動器，效果確認(rèn)很好，但是好貴的！ |
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| 6樓： | >>參與討論 |
| 作者： hq_y 于 2006/12/28 11:30:00 發(fā)布：
拆開來看看就明白了 通常是不使用單片機(jī)，使用CPLD |
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| 7樓： | >>參與討論 |
| 作者： lwtlwt 于 2006/12/28 18:38:00 發(fā)布：
re. 實際上,步進(jìn)電機(jī)與脈沖是沒有直接關(guān)系的,給一個脈沖步進(jìn)電機(jī)就走一個步矩角的說明是錯誤的,或者只能是業(yè)余的說法,但遺憾的是，某些非電機(jī)專業(yè)類的書籍或雜志文章嚴(yán)重誤導(dǎo)了不熟悉步進(jìn)電機(jī)原理的工程師. 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動技術(shù)是一項復(fù)雜的工程,要想真正了解和掌握步進(jìn)電機(jī)的原理和驅(qū)動技術(shù),還是到書店買本專業(yè)的書籍. |
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| 8樓： | >>參與討論 |
| 作者： AIRWILL 于 2006/12/28 20:01:00 發(fā)布：
xwj 說到了關(guān)鍵啦 推 薦 LZ 看看, 細(xì)分驅(qū)動模塊電路 A3977 的數(shù)據(jù)手冊, 應(yīng)該能明白細(xì)分的原理了 |
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| 9樓： | >>參與討論 |
| 作者： wzq3 于 2006/12/28 22:35:00 發(fā)布：
淺談步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分 步進(jìn)電動機(jī)是一種將離散的電脈沖信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)角位移或線位移的電磁機(jī)械裝置，它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比，是一種輸入與輸出脈沖對應(yīng)的增量驅(qū)動元件。它具有轉(zhuǎn)矩大、慣性小、響應(yīng)頻率高等優(yōu)點,但其步矩角較大，一般為1.5~3°，往往滿足不了某些高精度定位、精密加工等方面的要求。 實現(xiàn)細(xì)分驅(qū)動是減小步矩角、提高步進(jìn)分辨率、增加電動機(jī)運行平穩(wěn)的一種行之有效的方法。目前步進(jìn)電動機(jī)細(xì)分驅(qū)動控制，多采用量化的梯形波、正弦波作為細(xì)分驅(qū)動的電流波形，但實際上這些電流波形一般在步進(jìn)電動機(jī)上均不能得到滿意的細(xì)分精度。 步進(jìn)電動機(jī)的細(xì)分控制，從本質(zhì)上講是通過對步進(jìn)電機(jī)的勵磁繞組中的電流控制，使步進(jìn)電動機(jī)內(nèi)部的合成磁場為均勻的圓形旋轉(zhuǎn)磁場，從而實現(xiàn)步進(jìn)電動機(jī)步矩角的細(xì)分。一般情況下，合成磁場矢量的幅值決定了步進(jìn)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)力矩的大小，相鄰兩個合成磁場矢量之間的夾角大小決定了步矩角的大小。因此，想要實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的恒力矩均勻細(xì)分控制，必須合理控制步進(jìn)電機(jī)繞組中的電流，使電動機(jī)內(nèi)部合成磁場的幅值恒定，而且每個進(jìn)給脈沖所引起的合成磁場的角度變化也要均勻。我們知道在空間彼此相差2π/m的m 相繞組，分別通以相位上差2π/m而幅值相同的正弦電流，則合成的電流矢量便在空間做旋轉(zhuǎn)運動，且幅值保持不便。將繞組電流根據(jù)細(xì)分倍數(shù)均勻量化后，所得細(xì)分步矩角也是均勻的。為了進(jìn)一步得到更加均勻的細(xì)分步矩角，可以通過實驗測取一組在通入量化電流波形時，步進(jìn)電動機(jī)細(xì)分步矩的數(shù)據(jù)，然后對其誤差進(jìn)行插值補(bǔ)償，求得實際的補(bǔ)償電流曲線，這些工作大部分可以由計算機(jī)來完成。在取得矯正后的量化電流波形之后，以相應(yīng)的數(shù)字量儲存于E2PROM 中的不同區(qū)域，量化的程度決定了細(xì)分驅(qū)動的分辨率。 |
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| 10樓： | >>參與討論 |
| 作者： xxy301 于 2006/12/29 9:07:00 發(fā)布：
受益匪淺 看來，電機(jī)的知識還是要惡補(bǔ)一下才是，不過這里的解答真是一語中的！ * - 本貼最后修改時間：2006-12-29 10:58:28 修改者：xxy301 |
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| 11樓： | >>參與討論 |
| 作者： xxy301 于 2006/12/29 16:04:00 發(fā)布：
求助：A3977周邊配置 AIRWILL，你推薦的A3977我感覺確實不錯，我研究一下，由于原先沒有做過類似設(shè)置，對周邊的其他參考量不清楚，如SENSE1、SENSE2、REF、Vreg、RC1、RC2、CP1、CP2等應(yīng)該使用什么樣的參數(shù)比較合適��？ 有沒有典型配置圖��？ 要是可以的話，能不能給我發(fā)給郵件，aolinbj@163.com，謝謝了！ |
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| 12樓： | >>參與討論 |
| 作者： yewuyi 于 2006/12/30 8:55:00 發(fā)布：
此討論很有價值…… 鑒定完畢…… |
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| 13樓： | >>參與討論 |
| 作者： sharks 于 2007/1/9 0:13:00 發(fā)布：
糾正一個錯誤的說法 兩個步進(jìn)之間的角度不是按電流比例的，而是按Cos(),Sin()比例的 假設(shè)你需要讓電機(jī)停在某步和下一步之間80%的地方，你需要給當(dāng)前線圈通 cos(0.8*π/2)*Is的電流，給下一步的線圈通sin(0.2*π/2)*Is 的電流。 當(dāng)然，實際上大部分控制器是通過占孔比來改變電流比例的，那么應(yīng)該按 cos(0.8*π/2)*100% 和 cos(0.2*π/2)*100%來發(fā)出PWM波給對應(yīng)的線圈 |
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| 14樓： | >>參與討論 |
| 作者： xwj 于 2007/1/9 0:28:00 發(fā)布：
LS對的，之前發(fā)覺了，但看別人提到了也就沒特別糾正了 理想情況下決定轉(zhuǎn)子位置的就是“合成磁場矢量”角 |
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| 15樓： | >>參與討論 |
| 作者： shangsunpu 于 2008/4/4 15:40:10 發(fā)布：
淺談步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分 步進(jìn)電動機(jī)是一種將離散的電脈沖信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)角位移或線位移的電磁機(jī)械裝置，它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比，是一種輸入與輸出脈沖對應(yīng)的增量驅(qū)動元件。它具有轉(zhuǎn)矩大、慣性小、響應(yīng)頻率高等優(yōu)點,但其步矩角較大，一般為1.5~3°，往往滿足不了某些高精度定位、精密加工等方面的要求。 實現(xiàn)細(xì)分驅(qū)動是減小步矩角、提高步進(jìn)分辨率、增加電動機(jī)運行平穩(wěn)的一種行之有效的方法。目前步進(jìn)電動機(jī)細(xì)分驅(qū)動控制，多采用量化的梯形波、正弦波作為細(xì)分驅(qū)動的電流波形，但實際上這些電流波形一般在步進(jìn)電動機(jī)上均不能得到滿意的細(xì)分精度。 步進(jìn)電動機(jī)的細(xì)分控制，從本質(zhì)上講是通過對步進(jìn)電機(jī)的勵磁繞組中的電流控制，使步進(jìn)電動機(jī)內(nèi)部的合成磁場為均勻的圓形旋轉(zhuǎn)磁場，從而實現(xiàn)步進(jìn)電動機(jī)步矩角的細(xì)分。一般情況下，合成磁場矢量的幅值決定了步進(jìn)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)力矩的大小，相鄰兩個合成磁場矢量之間的夾角大小決定了步矩角的大小。因此，想要實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的恒力矩均勻細(xì)分控制，必須合理控制步進(jìn)電機(jī)繞組中的電流，使電動機(jī)內(nèi)部合成磁場的幅值恒定，而且每個進(jìn)給脈淺談步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分 步進(jìn)電動機(jī)是一種將離散的電脈沖信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)角位移或線位移的電磁機(jī)械裝置，它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比，是一種輸入與輸出脈沖對應(yīng)的增量驅(qū)動元件。它具有轉(zhuǎn)矩大、慣性小、響應(yīng)頻率高等優(yōu)點,但其步矩角較大，一般為1.5~3°，往往滿足不了某些高精度定位、精密加工等方面的要求。 實現(xiàn)細(xì)分驅(qū)動是減小步矩角、提高步進(jìn)分辨率、增加電動機(jī)運行平穩(wěn)的一種行之有效的方法。目前步進(jìn)電動機(jī)細(xì)分驅(qū)動控制，多采用量化的梯形波、正弦波作為細(xì)分驅(qū)動的電流波形，但實際上這些電流波形一般在步進(jìn)電動機(jī)上均不能得到滿意的細(xì)分精度。 步進(jìn)電動機(jī)的細(xì)分控制，從本質(zhì)上講是通過對步進(jìn)電機(jī)的勵磁繞組中的電流控制，使步進(jìn)電動機(jī)內(nèi)部的合成磁場為均勻的圓形旋轉(zhuǎn)磁場，從而實現(xiàn)步進(jìn)電動機(jī)步矩角的細(xì)分。一般情況下，合成磁場矢量的幅值決定了步進(jìn)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)力矩的大小，相鄰兩個合成磁場矢量之間的夾角大小決定了步矩角的大小。因此，想要實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的恒力矩均勻細(xì)分控制，必須合理控制步進(jìn)電機(jī)繞組中的電流，使電動機(jī)內(nèi)部合成磁場的幅值恒定，而且每個進(jìn)給脈沖所引起的合成磁場的角度變化也要均勻。我們知道在空間彼此相差2π/m的m 相繞組，分別通以相位上差2π/m而幅值相同的正弦電流，則合成的電流矢量便在空間做旋轉(zhuǎn)運動，且幅值保持不便。將繞組電流根據(jù)細(xì)分倍數(shù)均勻量化后，所得細(xì)分步矩角也是均勻的。為了進(jìn)一步得到更加均勻的細(xì)分步矩角，可以通過實驗測取一組在通入量化電流波形時，步進(jìn)電動機(jī)細(xì)分步矩的數(shù)據(jù)，然后對其誤差進(jìn)行插值補(bǔ)償，求得實際的補(bǔ)償電流曲線，這些工作大部分可以由計算機(jī)來完成。在取得矯正后的量化電流波形之后，以相應(yīng)的數(shù)字量儲存于E2PROM 中的不同區(qū)域，量化的程度決定了細(xì)分驅(qū)動的分辨率。 淺談步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分 步進(jìn)電動機(jī)是一種將離散的電脈沖信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)角位移或線位移的電磁機(jī)械裝置，它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比，是一種輸入與輸出脈沖對應(yīng)的增量驅(qū)動元件。它具有轉(zhuǎn)矩大、慣性小、響應(yīng)頻率高等優(yōu)點,但其步矩角較大，一般為1.5~3°，往往滿足不了某些高精度定位、精密加工等方面的要求。 實現(xiàn)細(xì)分驅(qū)動是減小步矩角、提高步進(jìn)分辨率、增加電動機(jī)運行平穩(wěn)的一種行之有效的方法。目前步進(jìn)電動機(jī)細(xì)分驅(qū)動控制，多采用量化的梯形波、正弦波作為細(xì)分驅(qū)動的電流波形，但實際上這些電流波形一般在步進(jìn)電動機(jī)上均不能得到滿意的細(xì)分精度。 步進(jìn)電動機(jī)的細(xì)分控制，從本質(zhì)上講是通過對步進(jìn)電機(jī)的勵磁繞組中的電流控制，使步進(jìn)電動機(jī)內(nèi)部的合成磁場為均勻的圓形旋轉(zhuǎn)磁場，從而實現(xiàn)步進(jìn)電動機(jī)步矩角的細(xì)分。一般情況下，合成磁場矢量的幅值決定了步進(jìn)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)力矩的大小，相鄰兩個合成磁場矢量之間的夾角大小決定了步矩角的大小。因此，想要實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的恒力矩均勻細(xì)分控制，淺談步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分 步進(jìn)電動機(jī)是一種將離散的電脈沖信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)角位移或線位移的電磁機(jī)械裝置，它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比，是一種輸入與輸出脈沖對應(yīng)的增量驅(qū)動元件。它具有轉(zhuǎn)矩大、慣性小、響應(yīng)頻率高等優(yōu)點,但其步矩角較大，一般為1.5~3°，往往滿足不了某些高精度定位、精密加工等方面的要求。 實現(xiàn)細(xì)分驅(qū)動是減小步矩角、提高步進(jìn)分辨率、增加電動機(jī)運行平穩(wěn)的一種行之有效的方法。目前步進(jìn)電動機(jī)細(xì)分驅(qū)動控制，多采用量化的梯形波、正弦波作為細(xì)分驅(qū)動的電流波形，但實際上這些電流波形一般在步進(jìn)電動機(jī)上均不能得到滿意的細(xì)分精度。 步進(jìn)電動機(jī)的細(xì)分控制，從本質(zhì)上講是通過對步進(jìn)電機(jī)的勵磁繞組中的電流控制，使步進(jìn)電動機(jī)內(nèi)部的合成磁場為均勻的圓形旋轉(zhuǎn)磁場，從而實現(xiàn)步進(jìn)電動機(jī)步矩角的細(xì)分。一般情況下，合成磁場矢量的幅值決定了步進(jìn)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)力矩的大小，相鄰兩個合成磁場矢量之間的夾角大小決定了步矩角的大小。因此，想要實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的恒力矩均勻細(xì)分控制，必須合理控制步進(jìn)電機(jī)繞組中的電流，使電動機(jī)內(nèi)部合成磁場的幅值恒定，而且每個進(jìn)起的合成磁場的角度變化也要均勻。我們知道在空間彼此相差2π/m的m 相繞組，分別通以相位上差2π/m而幅值相同的正弦電流，則合成的電流矢量便在空間做旋轉(zhuǎn)運動，且幅值保持不便。將繞組電流根據(jù)細(xì)分倍數(shù)均勻量化后，所得細(xì)分步矩角也是均勻的。為了進(jìn)一步得到更加均勻的細(xì)分步矩角，可以通過實驗測取一組在通入量化電流波形時，步進(jìn)電動機(jī)細(xì)分步矩的數(shù)據(jù)，然后對其誤差進(jìn)行插值補(bǔ)償，求得實際的補(bǔ)償電流曲線，這些工作大部分可以由計算機(jī)來完成。在取得矯正后的量化電流波形之后，以相應(yīng)的數(shù)字量儲存于E2PROM 中的不同區(qū)域，量化的程度決定了細(xì)分驅(qū)動的分辨率。 必須合理控制步進(jìn)電機(jī)繞組中的電流，使電動機(jī)內(nèi)部合成磁場的幅值恒定，而且每個進(jìn)給脈沖所引起的合成磁場的角度變化也要均勻。我們知道在空間彼此相差2π/m的m 相繞組，分別通以相位上差2π/m而幅值相同的正弦電流，則合成的電流矢量便在空間做旋轉(zhuǎn)運動，且幅值保持不便。將繞組電流根據(jù)細(xì)分倍數(shù)均勻量化后，所得細(xì)分步矩角也是均勻的。為了進(jìn)一步得到更加均勻的細(xì)分步矩角，可以通過實驗測取一組在通入量化電流波形時，步進(jìn)電動機(jī)細(xì)分步矩的數(shù)據(jù)，然后對其誤差進(jìn)行插值補(bǔ)償，求得實際的補(bǔ)償電流曲線，這些工作大部分可以由計算機(jī)來完成。在取得矯正后的量化電流波形之后，以相應(yīng)的數(shù)字量儲存于E2PROM 中的不同區(qū)域，量化的程度決定了細(xì)分驅(qū)動的分辨率。 沖所引起的合成磁場的角度變化也要均勻。我們知道在空間彼此相差2π/m的m 相繞組，分別通以相位上差2π/m而幅值相同的正弦電流，則合成的電流矢量便在空間做旋轉(zhuǎn)運動，且幅值保持不便。將繞組電流根據(jù)細(xì)分倍數(shù)均勻量化后，所得細(xì)分步矩角也是均勻的。為了進(jìn)一步得到更加均勻的細(xì)分步矩角，可以通過實驗測取一組在通入量化電流波形時，步進(jìn)電動機(jī)細(xì)分步矩的數(shù)據(jù)，然后對其誤差進(jìn)行插值補(bǔ)償，求得實際的補(bǔ)償電流曲線，這些工作大部分可以由計算機(jī)來完成。在取得矯正后的量化電流波形之后，以相應(yīng)的數(shù)字量儲存于E2PROM 中的不同區(qū)域，量化的程度決定了細(xì)分驅(qū)動的分辨率。 |
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