三相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、工業(yè)4.0時(shí)代的兩大主題：一是生產(chǎn)智能化；二是工廠智能化。生產(chǎn)方式的智能化需要高性能步進(jìn)電機(jī)的參與來實(shí)現(xiàn)。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制的精確性與穩(wěn)定性有了更高的要求。因此，開發(fā)高性能且低功耗的三相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器具有非常大的應(yīng)用價(jià)值。
　　論文首先介紹了國內(nèi)外步進(jìn)電機(jī)的現(xiàn)狀以及發(fā)展情況，分析了三相混合式步進(jìn)電機(jī)的控制原理、結(jié)構(gòu)特性、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)特性。詳細(xì)介紹了電流跟蹤型PWM、正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）、電壓空間矢量脈寬調(diào)

2、制（SVPWM）這三種脈寬調(diào)制技術(shù)。分析比較這三種脈寬調(diào)制技術(shù)后，采取了高電壓利用率的SVPWM技術(shù)。接著闡述了混合式步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，介紹了相關(guān)矢量控制技術(shù)與SVPWM技術(shù)的算法推導(dǎo)過程。
　　論文以STM32F103R8T6處理器為控制核心，采用矢量控制方式設(shè)計(jì)了三相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。其中電源模塊保證了整個(gè)電路穩(wěn)定工作；功率驅(qū)動(dòng)模塊采用抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高的集成IR2136S驅(qū)動(dòng)芯片，控制逆變電路的輸出；電流檢測(cè)模塊保

3、證電機(jī)兩相電流的采集；主控電路模塊完成上位機(jī)控制信號(hào)的接受。軟件設(shè)計(jì)在硬件模塊化的基礎(chǔ)上采用模塊化設(shè)計(jì)，主要包括主程序模塊和中斷服務(wù)子程序模塊兩部分。中斷服務(wù)子程序模塊是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，它是由電流檢測(cè)子模塊、數(shù)字PI調(diào)節(jié)子模塊和SVPWM算法子模塊以Clarke變換和Park變換為基礎(chǔ)共同實(shí)現(xiàn)。
　　根據(jù)驅(qū)動(dòng)器樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析得出：驅(qū)動(dòng)電流在低細(xì)分?jǐn)?shù)時(shí)的波形也接近正弦波，電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的噪音與振動(dòng)很小，驗(yàn)證了基于空間電壓矢