数控机械开环控制系统

数控机械开环控制系统第1页，共38页，2023年，2月20日，星期六第二节。步进电机一.步进电机的结构与工作原理第2页，共38页，2023年，2月20日，星期六第3页，共38页，2023年，2月20日，星期六第4页，共38页，2023年，2月20日，星期六第5页，共38页，2023年，2月20日，星期六第6页，共38页，2023年，2月20日，星期六步进电机通电方式第7页，共38页，2023年，2月20日，星期六第8页，共38页，2023年，2月20日，星期六第9页，共38页，2023年，2月20日，星期六按定子结构排列分类第10页，共38页，2023年，2月20日，星期六第11页，共38页，2023年，2月20日，星期六问题1.对于步进电机工作原理，下面选项正确的是：A.转子旋转速度永远落后于定子产生的旋转磁场B.转子旋转的原因是由于转子切割磁力线产生电流，然后通电导线在磁场中受力产生力矩。C.定子磁极对数越多，转子旋转速度越快D.转子旋转是由于受到定子磁极的吸引力的作用第12页，共38页，2023年，2月20日，星期六矩角特性最大静态转矩Mjmax第13页，共38页，2023年，2月20日，星期六惯频特性第14页，共38页，2023年，2月20日，星期六矩频特性第15页，共38页，2023年，2月20日，星期六脉冲驱动电源一.限流电阻式第16页，共38页，2023年，2月20日，星期六恒流源式第17页，共38页，2023年，2月20日，星期六高低压驱动第18页，共38页，2023年，2月20日，星期六恒流斩波式第19页，共38页，2023年，2月20日，星期六第20页，共38页，2023年，2月20日，星期六问题2.有关步进电机脉冲驱动电源的正确说法是：A.限流电阻式驱动电源，可用减少限流电阻方法来增大输出功率B.恒流斩波驱动电源通过改变波形占空比来调节输出功率。C.恒流源内阻可视为无穷大，因而电路输出级的时间常数很小，电流上升率很大。D.高低压供电的目的是减小输出级电路的时间常数，以增加负载的电流上升率。第21页，共38页，2023年，2月20日，星期六实验板上的步进电机及驱动电路连接图ULN2003第22页，共38页，2023年，2月20日，星期六脉冲分配与速度控制一.步进电机环形分配器脉冲方向ABC脉冲ABC第23页，共38页，2023年，2月20日，星期六实现环形分配的方法采用中小规模集成电路组成环形分配器第24页，共38页，2023年，2月20日，星期六由D触发器构成的四相环形分配器第25页，共38页，2023年，2月20日，星期六采用专用集成电路三相双三拍三相六拍第26页，共38页，2023年，2月20日，星期六采用计算机I/O口，软件分配第27页，共38页，2023年，2月20日，星期六步序P1.3(D)P1.2(C)P1.1(B)P1.0(A)P1口输出值011000CH1011006H2001103H3100109H第28页，共38页，2023年，2月20日，星期六C语言实验程序如下：#include"reg52.h"unsignedcharcodestep_tab1[4]={0xc,0x6,0x3,0x9};//4相双4拍软件分配表/*-----------------约延时100us--------------------*/delay(unsignedchardy){unsignedcharii;while(--dy)for(ii=0;ii<24;ii++);}第29页，共38页，2023年，2月20日，星期六//----------------------主程序------------------------------main(){

bitdirection;//步进电机旋转方向标志unsignedchari;charstep_index;//步进电机步序direction=0;//观察正转情况

while(1)//大循环{if(direction==1){if(++step_index>3)step_index=0;}//正转else{if(--step_index<0)step_index=3;}//反转P1=step_tab1[step_index];for(i=0;i<10;i++)//调用10次，走一步0.1秒延时delay(100);//10毫秒延时}}第30页，共38页，2023年，2月20日，星期六步进电机的升降速控制Vt直线升降速Vt阶梯升降速Vt指数升降速第31页，共38页，2023年，2月20日，星期六硬件电路实现升降速可逆计数器D/A转换器压控振荡器Fa+Fb-Fb第32页，共38页，2023年，2月20日，星期六利用锁相环电路实现步进电机升降速控制第33页，共38页，2023年，2月20日，星期六利用锁相环电路实现步进电机升降速控制第34页，共38页，2023年，2月20日，星期六L297四相环形分配器专用芯片电路第35页，共38页，2023年，2月20日，星期六问题3.在步进电机驱动的开环系统中需要升降速处理，其原因是：A.步进电机矩频特性的限制B.步进电机惯频特性的限制C.工作台具有较大的惯性D.A和C两者的原因E.B和C两者的原因第36