步进电机控制课程设计--步进电机脉冲分配电路的设计

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1、 数字电子技术课程设计报告） 步进电机脉冲分配电路的设计步进电机脉冲分配电路的设计 院院 系系 物理与物理与材料科学学院材料科学学院 专专 业业 自动化（过程控制）自动化（过程控制） 学学 生生 班班 级级 20102010 级级 3 3 班班 姓姓 名名 学学 号号 指导教师单位指导教师单位 指导教师姓名指导教师姓名 指导教师职称指导教师职称 副教授副教授 2012013 3 年年 6 6 月月 步进电机脉冲分配电路的设计步进电机脉冲分配电路的设计 摘要摘要 ：根据设计的指标和要求，结合平时所学的理论知识，设计一个能自启动 的具有正反转功能的三相六拍步进电机脉冲分配电路。 关键词关键词 ：电

2、路，脉冲分配，步进电机，正反转 目录目录 前言前言 1 1 设计设计技术指标技术指标与要求与要求 1 1.1 设计技术指标 1 1.2 设计要求 1 2 方案论证与选择方案论证与选择 1 2.1 脉冲分配系统方案 1 2.2 电路状态驱动方程 2 2.3 脉冲分配电路 3 2.4 D 触发器 4 3 单元电路的设计和元器件的选择单元电路的设计和元器件的选择 4 3.1 步进电机实现三相六拍和正反转功能5 3.2 输出控制模块的设计5 3.3 步进电机工作原理的设计6 3.4 主要元器件的选择6 4 系统电路总图及原理系统电路总图及原理7 5 电路连接测试电路连接测试 8 6 经验体会经验体会

3、9 参考文献参考文献 9 1 前言前言 步进电动机是将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电 动机。这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步，所以又称脉冲电动机。步进电动机 的转子由软磁材料或永磁材料制成多极的形式，定子上装有多相不同连接的控制绕 组。它的激励信号有直流脉冲、方波、多相方波和逻辑序列多种。步进电动机的步距 和速度不受电压波动、环境温度和负载变化的影响，而仅与脉冲频率有关。改变脉冲 频率就能在很大范围内准确调节电动机的速度。因此步进电动机用于开环数字控制， 可大大简化控制系统。步进电动机配以位置检测元件时也可用于闭环数字控制，常用 于打印机、带读出器、计数器、绘图机、

4、数控机床、阀门执行机构、定位平台和数模 转换器等。步进电动机种类繁多，按运动形式分为旋转式步进电动机和直线式步进电 动机。 1 设计技术指标与要求设计技术指标与要求 1.1 设计设计技术技术指标指标 设计一个能自启动的具有正反转功能的三相六拍步进电机脉冲分配电路。电路 的状态转换图。M 为控制变量，当 M=0 时，电路按顺时针转；当 M=1 时，电路按逆时 针转。 1.2 设计要求设计要求 1. 画出电路原理图（或仿真电路图） ； 2. 元器件及参数选择； 3. 编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 2 方案论证与选择方案论证与选择 2.1 脉冲分配脉冲分配的系统方案的系统方案 环形分配器的主要功能是把来源于控制环节的时钟脉冲串按一定的规律分配给 步进电动机驱动器的各相输入端。环形分配器的输出既是周期性的，又是可逆的。步 进电机脉冲分配的方框图如图 1 所示。 步进电机脉冲分配电路的设计 2 图图 1 步进电机脉冲分配步进电机脉冲分配方案方案框图框图 2.2