寬速自適應細分步進電機驅動器研究.pdf

1、本文源于某雷達天線伺服執(zhí)行機構兩相混合式步進電機驅動器研究之一。該伺服執(zhí)行機構采用寬速自適應細分控制方法，使雷達天線高速跟蹤、低速掃描的過程中步進電機細分切換速度不突變，停機時通入半電流，具有自鎖的功能。 本文重點研究了步進電動機的驅動控制技術，分析了兩相混合式步進電動機的結構和工作原理，建立了兩相混合式步進電機非線性動態(tài)模型，推導了繞組的磁鏈方程、旋轉電壓方程、轉子運動方程和傳遞函數的表達式。 基于雷達天線要求具有高速

2、跟蹤、低速掃描的特點，本文在電流矢量恒幅均勻旋轉的細分控制技術基礎之上，提出寬速自適應細分步進電機控制方法。該控制方法能使步進電機低頻振蕩和噪聲有所減輕、高頻不失步，并且在運行的過程中細分切換不產生速度突變。 對步進電動機的勵磁繞組中電流進行控制，使步進電動機內部的合成磁場近似為均勻的圓形旋轉磁場，合成磁場矢量的幅值決定了步進電動機旋轉力矩的大小，相鄰兩合成磁場矢量的夾角大小決定了步距角的大小。通過細分模型分析和建立，合理控制電

3、機繞組中的電流保證步進電動機內部合成磁場的幅值恒定，合成磁場的角度均勻，并在此基礎上設計了一種兩相混合式步進電動機驅動器。 該驅動器以單片機AT89C51為控制核心，選用具有7位分辨率的PBlVl3960細分芯片，以及LMD18245驅動器件等構成驅動電路，論文從驅動器技術方案、硬件電路、控制軟件設計方面進行了詳細地論述。 采用電流矢量恒幅均勻旋轉的細分控制技術使電機平穩(wěn)運行，提高了運行精度，輸出轉矩在一定轉速范圍內恒定