1、 密 级 分类号 编 号 成 绩 本科生毕业设计 (论文) 外 文 翻 译 原 文 标 题 Stepper Motor Motion Control System Design 译 文 标 题 步进电机运动控制系统设计 作者所在系别 机械工程系 作者所在专业 机械设计制造及其自动化 作者所在班级 作 者 姓 名 作 者 学 号 指导教师姓名 指导教师职称 副教授 完 成 时 间 译文标题译文标题 步进电机运动控制系统设计 原文标题原文标题 Stepper Motor Motion Control System Design 作作 者者 Zaborov A. N.,Karpov P.S.,Kol
2、tsov I. M. 译译 名名 卡尔波夫 国国 籍籍 Russia 原文出处原文出处 ,: , , 2000,0(4) 步进电机运动控制系统设计 论文关键词：论文关键词： 步进电机 单片机 调速系统 论文摘要：论文摘要： 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载 的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受 负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性 关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、 位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。步进电机的调速一般是改变 输入步进电机的脉冲
3、的频率来实现步进电机的调速，因为步进电机每给一个脉冲 就转动一个固定的角度，这样就可以通过控制步进电机的一个脉冲到下一个脉冲 的时间间隔来改变脉冲的频率，延时的长短来具体控制步进角来改变电机的转速， 从而实现步进电机的调速。 在本设计方案中采用 AT89C51型单片机内部的定时器改 变 CP 脉冲的频率从而实现对步进电机的转速进行控制，实现电机调速与正反转的 功能。 前前 言言 步进电机最早是在1920年由英国人所开发。1950年后期晶体管的发明也逐渐 应用在步进电机上，这对于数字化的控制变得更为容易。以后经过不断改良，使 得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度、高分解性能、高响应性、信赖性
4、 等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化、省人力、效率高的机 器中，我们很容易发现步进电机的踪迹，尤其以重视速度、位置控制、需要精确 操作各项指令动作的灵活控制性场合步进电机用得最多。步进电机作为执行元件， 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中。随着微电子 和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应 用。 步进电机是将电脉冲信号变换成角位移或直线位移的执行部件。步进电机可 以直接用数字信号驱动，使用非常方便。一般电动机都是连续转动的，而步进电 动机则有定位和运转两种基本状态，当有脉冲输入时步进电动机一步一步地转动， 每给它一个脉冲
5、信号，它就转过一定的角度。步进电动机的角位移量和输入脉冲 第 2 页 共 7 页 的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步，因此只要控制输入脉冲的数量、 频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。在没有 脉冲输入时，在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位状态。 因此非常适合于单片机控制。步进电机还具有快速启动、精确步进和定位等特点， 因而在数控机床，绘图仪，打印机以及光学仪器中得到广泛的应用。步进电动机 已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机。传统电动机作为机电能 量转换装置，在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。步进电机 可以作为一
6、种控制用的特种电机，利用其没有积累误差(精度为100%)的特点，广 泛应用于各种开环控制。 现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR） 、永磁式步进电机（PM） 、 混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。 一一 步进电机的工作原理步进电机的工作原理 步进电机是一种用电脉冲进行控制 ,将电脉冲信号转换成相位移的电机 ,其 机械位移和转速分别与输入电机绕组的脉冲个数和脉冲频率成正比 ,每一个脉冲 信号可使步进电机旋转一个固定的角度.脉冲的数量决定了旋转的总角度 ,脉冲 的频率决定了电机运转的速度.当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进 电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的 角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定 位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达 到调速的目的。 二二 步进电机详细调速原理步进电机详细调速原理 步进电机的调速一般是改变输入步进电机
