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多通道步进电机控制系统设计

更新时间：2020-03-27 04:28:04 大小：4M 上传用户：六3无线电查看TA发布的资源 标签：步进电机控制系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

近几年来，由于工业生产的快速发展，步进电机作为自动控制系统中的执行机构，应用非常广泛，特别是近些年来计算机技术、数控技术的迅速发展，更为步进电机的实际应用开辟了广阔的前景。

步进电机作为一种将数字脉冲信号转换成相应线位移或角位移的机电元件，能够实现良好的定位精度，同时具有启停能力强，精度高，无累积误差，转速容易控制等优点，在工业生产及仪器仪表等领域中得到十分广泛的应用。由于实际工作和生产的需要，为提高效率需要控制多台步进电机同步工作，如何在确保稳定性的前提下提高设备的工作效率，已得到广泛关注。

传统的步进电机控制系统一般情况下仅由单片机或者数字信号处理器独立实现[1]。这种方式系统资源消耗过大，并且微控制器的性能对脉冲频率影响较大，而且在实现多台电机同步控制时具有一定的难度。文中设计的控制系统可通过步进电机驱动器控制八台步进电机实现同步运行，采用STM32与FPGA相结合的设计。STM32与FPGA各行其事，STM32微控制器可以专注于处理上位机输入的控制信息，不必占用过多的CPU资源去直接控制电机，也减少了由此引入干扰。FPGA根据STM32发送来的控制命令，生成相应脉冲，使步进电机按照要求运行。所以此控制系统的设计在合理分配资源的同时，使得系统稳定性强、精度高，对于实际生产具有重要意义。

文中设计的控制系统是在分析了步进电机的国内外发展现状和研究背景的前提下，通过对步进电机具体应用情况的研究设计一种可控制八台步进电机同步运行的控制系统，具有控制电机平滑的启动、加速、匀速、减速、停机、中途调整速度及步数等参数的功能。系统整体设计方案选用STM32微控制器与CYCLONEⅡ系列FPGA芯片为核心控制器，同时用Delphi7软件完成上位机人机操作界面。在整个系统硬件电路的基础上，使用C语言和VerilogHDL硬件描述语言为基础对系统进行软件程序的实际测试。