两相步进电机单极性细分驱动方法
基于DSP的两相混合式步进电机细分驱动设计
… … … … … … … …
分 控 Ｔ Ｓ ２Ｆ ８ Ｍ ０２Ｃ ３
过 流
要 制
＼一 转换 ｒ
Ｌ一 Ａ Ｄ
、 护 ＿ ］保
滤波
、＿ 放 大 厂１
图 １ 步 进 电机 细 分 驱 动 系 统框 图
Ｉ ＝ 』ｆ ｉ ８ ｌｃｏｓ
。
。
（） １
…
其 中： 为给定电流； ａ为电机转过的角度 。 由此可知 ， 步 进电机的电流输入波形是相差 ９ 。 ０ 的两相正弦阶梯波。 ２ 硬 件 电路 设计
第 ２期 （ 第 １ ５ ） 总 ６期
２１ ０ １年 ４月
机 械 工 程 与 自 动 化
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＥＲＩ ＮＥ ＮＧ ＆ ＡＵＴ０Ｍ ＡＴ１ ０Ｎ
Ｎｏ．２
Ａｐ ． ｒ
文 章 编 号 ：６ ２６ １ （０ １ ０— １４０ １ ７ —４ ３ ２ １ ）２０ ３－ ２
２ １ 硬 件 总 体 设 计 ．
Байду номын сангаас
在本 系统 中 ，设 置 ＤＳ Ｐ中 的 Ｅ ＷＭ 周 期寄 存器 Ｐ 为 固定值 ，使其相 当 于２ Ｈｚ ０ｋ 的三角波 ；软件 实现 Ｐ Ｉ 调节 ，以调节 电流误 差信 号 ，使 电机 电流大 小和 相位 的误 差最 小 。由于采用 软件 实现三 角波 和 Ｐ 调节 ， Ｉ 所 以不 需要 额外 的硬件 电路 ，减少 了成本 。
基于 Ｄ Ｐ的两相混合 式步进 电机细分驱 动设计 Ｓ
徐 慎敏 罗 建 ，
（． 中 南大 学 信 息 科 学 与 Ｔ程 学 院 ，湖 南 长 沙 １ ４ ０ ８ ；２ 湖 南省 电力 公 司 长 沙 宁 乡 电力 局 ， 湖 南 宁 乡 １ ０３ ． ４０ ０ ） １ ６ ０
步进电机的驱动参数设置
步进电机的驱动参数设置1.设置步进驱动器的细分数，通常细分数越高，控制分辨率越高。
但细分数太高则影响到最大进给速度。
一般来说，对于模具机用户可考虑脉冲当量为0.001mm/P(此时最大进给速度为9600mm/min)或者0.0005mm/P(此时最大进给速度为4800mm/min);对于精度要求不高的用户，脉冲当量可设置的大一些，如0.002mm/P(此时最大进给速度为19200mm/min)或0.005mm/P(此时最大进给速度为48000mm/min)。
对于两相步进电机，脉冲当量计算方法如下：脉冲当量=丝杠螺距÷细分数÷200。
2.起跳速度：该参数对应步进电机的起跳频率。
所谓起跳频率是步进电机不经过加速，能够直接启动工作的最高频率。
合理地选取该参数能够提高加工效率，并且能避开步进电机运动特性不好的低速段;但是如果该参数选取大了，就会造成闷车，所以一定要留有余量。
在电机的出厂参数中，一般包含起跳频率参数。
但是在机床装配好后，该值可能发生变化，一般要下降，特别是在做带负载运动时。
所以，该设定参数最好是在参考电机出厂参数后，再实际测量决定。
.单轴加速度：用以描述单个进给轴的加减速能力，单位是毫米/秒平方。
这个指标由机床的物理特性决定，如运动部分的质量、进给电机的扭矩、阻力、切削负载等。
这个值越大，在运动过程中花在加减速过程中的时间越小，效率越高。
通常，对于步进电机，该值在100 ~ 500之间，对于伺服电机系统，可以设置在400 ~ 1200之间。
在设置过程中，开始设置小一点，运行一段时间，重复做各种典型运动，注意观察，如果没有异常情况，然后逐步增加。
如果发现异常情况，则降低该值，并留50%~100%的保险余量。
4.弯道加速度：用以描述多个进给轴联动时的加减速能力，单位是毫米/秒平方。
它决定了机床在做圆弧运动时的最高速度。
这个值越大，机床在做圆弧运动时的最大允许速度越大。
通常，对于步进电机系统组成的机床，该值在400~1000之间，对于伺服电机系统，可以设置在1000 ~ 5000之间。
步进电机的细分控制
步进电机的细分控制
步进电机的细分控制是指通过对电机的控制信号进行细分，使电机的转动角度变得更精确。
通常情况下，步进电机有固定的步距角度，比如1.8度、0.9度等。
但通过细分控制，可以将
这个步距角度进一步细分，从而实现更精确的控制。
细分控制常用的方法是使用微步驱动器。
微步驱动器可以将电机的控制信号进行细分，使电机能够以更小的步距角度运动。
常见的微步数有2、4、8、16、32、64等。
例如，如果一个步进电机的步距角度为1.8度，通过设置微步数为16，就可以将每个步进分为16个微步，从而实现步距角度为0.1125度的细
分控制。
细分控制可以提高步进电机的精度和平滑性，减小震动和噪音。
但同时也增加了系统的复杂性和控制难度。
细分控制还可以实现步进电机的微调和精确定位，适用于需要高精度的应用场合，如3D打印机、数控机床和精密仪器等。
需要注意的是，细分控制会增加步进电机的功耗和热量产生，需要考虑电机和驱动器的散热问题。
此外，选择合适的驱动器和控制方式也是细分控制的关键，不同的电机和应用场景可能需要不同的控制方法和参数设置。
步进电机驱动器及细分控制原理
步进电机驱动器及细分控制原理引言：步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械转动的电动机。
步进电机驱动器是一种用于控制步进电机旋转的设备。
步进电机可以通过控制驱动器提供的电流和脉冲信号来精确地控制旋转角度和速度。
本文将介绍步进电机驱动器的工作原理以及细分控制的原理。
一、步进电机驱动器的工作原理：1.输入电流转换：驱动器将输入的电流信号转换为电压信号。
电流信号通常由控制器产生，通过选择合适的电阻来控制输入电流的大小。
2.逻辑控制：驱动器还会接收来自控制器的脉冲信号。
这些脉冲信号会相互间隔地改变驱动器输出的电压，从而驱动步进电机旋转。
脉冲信号的频率和脉冲数量会影响步进电机的转速和旋转角度。
3.输出电压控制：驱动器会根据输入的电流和脉冲信号控制输出的电压，使其适应步进电机的工作要求。
输出电压的频率和脉冲数有助于控制步进电机旋转的速度和角度。
二、细分控制原理：细分控制是指通过控制驱动器输出的电压脉冲信号来实现更精确的步进电机控制。
细分控制可以将步进电机的每个脉冲细分成更小的步进角度，从而提高步进电机的转动分辨率。
1.脉冲信号细分：通过改变驱动器的输出脉冲信号频率和脉冲数来实现脉冲信号的细分。
例如，如果驱动器输入100个脉冲，但只输出50个脉冲给步进电机，那么每个输入的脉冲就会分为两个输出脉冲，步进电机的旋转角度将更精确。
2.电流细分：通过改变驱动器输出的电流大小来实现电流的细分。
通常情况下，驱动器的输出电流会根据步进电机的转动需要进行控制。
细分控制可以使驱动器能够实现更精确的电流控制，进而控制步进电机的转动精度。
3.微步细分：微步细分是一种更高级的细分控制方法，通过改变驱动器输出的电压波形进行微步细分。
微步细分将步进电机的每个步进角度再次细分为更小的角度，进一步提高了步进电机的转动分辨率和平滑性。
总结：步进电机驱动器是通过将控制器产生的电流和脉冲信号转换为驱动步进电机的电压信号的设备。
细分控制是通过改变驱动器输出的电流和脉冲信号来实现更精确的步进电机控制。
步进电机驱动器细分和不细分的区别
步进电机驱动器细分和不细分的区别步进电机驱动器细分和不细分的区别是不细分的驱动器在低速是抖动很大。
有细分的就很理想。
但细分是怎么实现的？谁知道呀！请告之。
以下是对《步进电机驱动器细分和不细分的区别》的回复：共有67人回复 分页:alame：引用 加为好友 发送留言2005-11-10 21:41:细分驱动精度高.细分是驱动器将上级装置发出的每个脉冲按驱动器设定的细分系数分成系数个脉冲输出.比喻步进电机每转一圈为200个脉冲,如果步进电机驱动器细分为32,那么步进电机驱动器需要输出6400个脉冲步进电机才转一圈.通常细分有2,4,8,16,32,62,128,256,512....刘岩利：引用 加为好友 发送留言2005-11-11 6:02:细分后，驱动器输出的电流不再是方波，而是趋近正弦波，细分数越高，效果越好。
刘岩利：引用 加为好友 发送留言2005-11-11 6:22:顺便提醒一下楼主，这里是技术论坛，纯广告是会被删除的。
风海：引用 加为好友 发送留言2005-12-1 0:06:请问刘老师,为何我使用细分功能,细分数越大反而速度提高了呢,PLC脉冲输出不变?谢谢指教!刘岩利：引用 加为好友 发送留言2005-12-1 1:03:"请问刘老师,为何我使用细分功能,细分数越大反而速度提高了"能给出具体数据吗？单纯这样一句话，超出我的理解能力了。
一一哦哦：引用 加为好友 发送留言2005-12-9 0:45:请问刘老师,步进驱动器上有细分拨码,是不是把它拨到细分最大时最好呢?细分的大,小对电机运作起来有什么影响呢?谢谢指教!peter69：引用 加为好友 发送留言2005-12-9 8:28:关于驱动器的细分原理及一些相关说明:在国外，对于步进系统，主要采用二相混合式步进电机及相应的细分驱动器。
但在国内，广大用户对“细分”还不是特别了解，有的只是认为，细分是为了提高精度，其实不然，细分主要是改善电机的运行性能，现说明如下：步进电机的细分控制是由驱动器精确控制步进电机的相电流来实现的，以二相电机为例，假如电机的额定相电流为3A，如果使用常规驱动器（如常用的恒流斩波方式）驱动该电机，电机每运行一步，其绕组内的 电流将从0突变为3A或从3A突变到0，相电流的巨大化，必然会引起电机运行的振动和噪音。
步进电机驱动方式(细分)概述
步进电机驱动方式（细分）概述众所周知，步进电机的驱动方式有整步，半步，细分驱动。
三者即有区别又有联系，目前，市面上很多驱动器支持细分驱动方式。
本文主要描述这三种驱动的概述。
如下图是两相步进电机的内部定子示意图，为了使电机的转子能够连续、平稳地转动，定子必须产生一个连续、平均的磁场。
因为从宏观上看，电机转子始终跟随电机定子合成的磁场方向。
如果定子合成的磁场变化太快，转子跟随不上，这时步进电机就出现失步现象。
既然电机转子是跟随电机定子磁场转动，而电机定子磁场的强度和方向是由定子合成电流决定且成正比。
即只要控制电机的定子电流，则可以达到驱动电机的目的。
下图是两相步进电机的电流合成示意图。
其中Ia是由A-A`相产生，Ib是由B-B`相产生，它们两个合成后产生的电流I就是电机定子的合成电流，它可以代表电机定子产生磁场的大小和方向。
有了以上的步进电机背景描述后，对于步进电机的整步、半步、细分的三种驱动方式，都会是同一种方法，只是电流把一个圆(360°)分割的粗细程序不同。
整步驱动对于整步驱动方式，电机是走一个整步，如对于一个步进角是3.6°的步进电机，整步驱动是每走一步是走3.6°。
下图是整步驱动方式中，电机定子的电流次序示意图：由上图可知，整步驱动每一时刻只有一个相通电，所以这种驱动方式的驱动电路可以是很简单，程序代码也是相对容易实现，且由上图可以得到电机整步驱动相序如下：BB’→A’A→B’B→A A’→B B’下图是这种驱动方式的电流矢量分割图：可见，整步驱动方式的电流矢量把一个圆平均分割成四份。
下图是整步驱动方式的A、B相的电流I vs T图：可以看出，整步驱动描出的正弦波是粗糙的。
使用这种方式驱动步进电机，低速时电机会抖动，噪声会比较大。
但是，这种驱动方式无论在硬件或软件上都是相对简单，从而驱动器制造成本容易得到控制。
半步驱动对于半步驱动方式，电机是走一个半步，如对于一个步进角是3.6°的步进电机，半步驱动是每走一步，是走1.8°(3.6°/2)。
步进电机驱动器及细分控制原理
步进电机驱动器及细分控制原理步进电机驱动器原理：步进电机必须有驱动器和控制器才能正常工作。
驱动器的作用是对控制脉冲进行环形分配、功率放大，使步进电机绕组按一定顺序通电。
以两相步进电机为例，当给驱动器一个脉冲信号和一个正方向信号时，驱动器经过环形分配器和功率放大后，给电机绕组通电的顺序为AABB A A B B，其四个状态周而复始进行变化，电机顺时针转动；若方向信号变为负时，通电时序就变为AA B BA A BB，电机就逆时针转动。
随着电子技术的发展，功率放大电路由单电压电路、高低压电路发展到现在的斩波电路。
其基本原理是：在电机绕组回路中，串联一个电流检测回路，当绕组电流降低到某一下限值时，电流检测回路发出信号，控制高压开关管导通，让高压再次作用在绕组上，使绕组电流重新上升；当电流回升到上限值时，高压电源又自动断开。
重复上述过程，使绕组电流的平均值恒定，电流波形的波顶维持在预定数值上，解决了高低压电路在低频段工作时电流下凹的问题，使电机在低频段力矩增大。
步进电机一定时，供给驱动器的电压值对电机性能影响较大，电压越高，步进电机转速越高、加速度越大；在驱动器上一般设有相电流调节开关，相电流设的越大，步进电机转速越高、力距越大。
细分控制原理：在步进电机步距角不能满足使用要求时，可采用细分驱动器来驱动步进电机。
细分驱动器的原理是通过改变A，B相电流的大小，以改变合成磁场的夹角，从而可将一个步距角细分为多步。
定子A转子SNB B BSNA A(a)(b)AS NB B N S BS NA(c)(d)图3.2步进电机细分原理图仍以二相步进电机为例，当A、B相绕组同时通电时，转子将停在A、B相磁极中间，如图3.2。
若通电方向顺序按AA AABB BB BB AA AA AA BB BB BB AA,8个状态周而复始进行变化，电机顺时针转动；电机每转动一步，为45度，8个脉冲电机转一周。
与图2.1相比，它的步距角小了一半。
步进电机的细分原理
步进电机的细分原理
步进电机的细分原理是指将步进电机的每个步进角度再进行更加精细的划分，以增加电机的精度和平滑性。
细分原理的基本思想是通过改变电机的驱动信号来控制电机的步进角度。
步进电机通常由一个转子和一个定子组成，定子上带有一组绕组，而转子则带有一组磁极。
根据步进电机的类型不同，转子上的磁极数量可能是奇数或偶数。
在正常情况下，步进电机的每一步进角度是固定的，例如对于一个普通的四相步进电机，每一步进角度是90度。
然而，通过细分原理，可以将每个步进角度再次划分为更小的角度。
这样做的关键在于电机驱动的控制信号。
通常情况下，步进电机的驱动信号是一个脉冲信号，每个脉冲触发电机转动一小步。
通过改变脉冲信号的频率和宽度，可以改变电机的步进角度和速度。
细分的原理是通过在每个步进角度中插入更多的脉冲信号来实现。
例如，将每个步进角度细分为两个小步进角度，那么在原先一个步进角度内，就会插入一个额外的脉冲信号。
这样做的结果是电机转动更加平滑，步进角度更加精细。
细分原理的另一个关键技术是微步驱动技术。
微步驱动技术利用了步进电机绕组的特性，通过改变绕组的相位差来实现步进角度的细分。
这样做的好处是可以在不增加电机绕组的情况下，实现步进角度的细分。
总的来说，步进电机的细分原理通过改变驱动信号的频率、宽度和相位差来实现步进角度的细分。
这样做可以提高电机的精度和平滑性，适用于一些对步进角度要求较高的应用，例如打印机、数控机床等。
二相步进电机细分驱动的设计与实现
（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）
图 ｌＯ
三部分相互之间传递变量信息，定时中断对拨 码消抖处理，将最终的拨码状态值存入全局变量中 供主程序调用判断。主程序中主要负责根据当前的 拨码值，对控制部分用到的变量进行赋值，赋过值 的变量将在外部中断的步进电动机函数中影响电动 机运行参数。
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍｉｃｒｏｓｔｅｐｐｉｎｇ ｄｒｉｖｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｄｒｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎ ｅａｃｈ ｐｈａｓｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｎｅ ｗａｖｅ，
ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａ ｓｔｅｐｐｉｎｇ ｍｏｔｏｒ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ，ＰＷＭ
１３ ＡＧＮＤ
５ ＣＴ ６
ＲＴ ７ ＧＮＤ
１２
Ｖｃｃ
Ｃ２ —《１１
１０ Ｅ２
１２Ｖ
８ Ｃｌ
９ ＡＧＮＤ Ｅｌ
ＴＬ４９４
图４芯片设计图
ＲＴ、ＣＴ分别接２０ｋｆｌ电位器和０．ＯｌａＦ电容， 调节电阻产生１５ｋＨｚ的频率。
管输出端接成集电极（Ｃ１）经过上拉电阻接高电 平作为输出（ＰＷＭ Ａ），射级（Ｅ１）接地。
图５电路完成方向控制，ＤＩＲ接控制器的ＤＩＲ
用来控制ＰＷＭ的动作快慢和对电流闭环反馈系统
Ａ或ＤＩＲ Ｂ。ＤＩＲ为高时，ＲＥＦｌ接近１２Ｖ，
零极点进行补偿，通过试验进行合理取值。
Ｔ２６导通，ＲＥＦ２接近１Ｖ；ＤＩＲ为低时，ＲＥＦｌ接
步进电机的工作原理是什么-步进电机如何按照结构进行分类-
步进电机的工作原理是什么?步进电机如何按照结构进行分类?一、步进电机工作原理步进电机驱动器根据外来的控制脉冲和方向信号，通过其内部的逻辑电路，控制步进电机的绕组以一定的时序正向或反向通电，使得电机正向/反向旋转，或者锁定。
以1.8度两相步进电机为例：当两相绕组都通电励磁时，电机输出轴将静止并锁定位置。
在额定电流下使电机保持锁定的最大力矩为保持力矩。
如果其中一相绕组的电流发生了变向，则电机将顺着一个既定方向旋转一步(1.8度)。
同理，如果是另外一项绕组的电流发生了变向，则电机将顺着与前者相反的方向旋转一步( 1.8度)。
当通过线圈绕组的电流按顺序依次变向励磁时，则电机会顺着既定的方向实现连续旋转步进，运行精度非常高。
对于1.8度两相步进电机旋转一周需200步。
两相步进电机有两种绕组形式：双极性和单极性。
双极性电机每相上只有一个绕组线圈，电机连续旋转时电流要在同一线圈内依次变向励磁，驱动电路设计上需要八个电子开关进行顺序切换。
单极性电机每相上有两个极性相反的绕组线圈，电机连续旋转时只要交替对同一相上的两个绕组线圈进行通电励磁。
驱动电路设计上只需要四个电子开关。
在双极性驱动模式下，因为每相的绕组线圈为100%励磁，所以双极性驱动模式下电机的输出力矩比单极性驱动模式下提高了约40%。
二、步进电机如何按结构分类步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。
每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。
因此，步进电动机又称脉冲电动机。
步进电机从其结构形式上可分为反应式步进电机(VariableReluctance，VR)、永磁式步进电机PermanentMagnet,PM)、混合式步进电机(HybridStepping,HS)、单相步进电机、平面步进电机等多种类型,在我国所采用的步进电机中以反应式步进电机为主。
步进电机的运行性能与控制方式有密切的关系,步进电机控制系统从其控制方式来看,可以分为三类：开环控制系统、闭环控制系统、半闭环控制系统。
两相四线细分驱动原理
两相四线细分驱动原理一、引言在现代机电控制领域，驱动器是非常关键的组成部分之一。
细分驱动技术在步进电机领域中得到了广泛应用，它通过产生更多的电流脉冲信号来实现步进电机的更精确运动。
本文将介绍两相四线细分驱动的原理和工作方式。
首先，我们将简要介绍步进电机的基本工作原理，然后深入探讨两相四线细分驱动的原理和应用。
二、步进电机基本工作原理步进电机是一种将电能转化为机械能的设备。
它通过对电磁线圈施加电流来产生磁场，从而驱动转子转动。
步进电机的转子是通过不停地在不同的电磁线圈之间切换电流来转动的。
每次切换都会使转子转动一个固定的角度，这个角度被称为步距角。
步进电机的每个步距角取决于电机的结构和类型。
三、两相四线细分驱动原理两相四线细分驱动是一种高精度驱动技术，可以使步进电机实现更小的角度步距。
它的原理是通过改变电流的波形来控制电机的转动。
通常，两相四线细分驱动是通过将驱动信号分成多个子步骤来实现的。
每个子步骤都包含两个相邻的步距角的一小部分，从而使电机实现更精确的位置控制。
3.1两相四线细分驱动的工作方式两相四线细分驱动的工作方式可以简单描述为以下几个步骤：1.初始化：驱动器将电流设置为零，并将两个相邻的线圈连接在一起。
2.电流施加：驱动器开始向其中一个线圈施加电流，通过改变电流的大小和方向来控制转子的运动。
3.电流切换：当电机的转子接近一个步距角的末端时，驱动器会切换到另一个线圈，并改变电流的方向。
这样可以确保转子在每个步距角的起始点处得到准确的定位。
4.细分控制：细分驱动通过改变电流的波形，以更小的角度步距控制电机的运动。
通常，细分驱动将一个步距角分为多个子步骤，每个子步骤都包含两个相邻步距角的一小部分。
3.2两相四线细分驱动的优势和应用两相四线细分驱动相比传统驱动方式具有以下优势：1.更高的分辨率：细分驱动可以将一个步距角分成更多的子步骤，从而实现更高的运动精度和位置控制。
2.更平滑的运动：细分驱动通过改变电流波形实现平滑的运动，减少了步进电机的震动和噪音。
步进电机的细分
步进电机细分(2009-12-21 10:53:05)转载▼标签：教育摘要：步进电机细分驱动电路不但可以提高工作平台的运动平稳性，而且可以有效地提高工作平台的定位精度。
试验表明：步进电机4细分时，电机每步都可以准确定位。
目前自动化设备上的运动平台大量采用同步带传动机构，并由步进电机控制其运动的速度和位置。
为了使广大用户能正确地使用步进电机，我们对步进电机细分倍数与平台运动的平稳性、定位精度的关系进行了分析和试验，得出了一些有价值的结论。
1、步进电机细分原理图1为两相步进电机的工作原理示意图，它有2个绕组A和B。
当一个绕组通电后，其定子磁极产生磁场，将转子吸合到此磁极处。
若绕组在控制脉冲的作用下，通电方向顺序按照：这四个状态周而复始进行变化，电机可顺时针转动；控制脉冲每作用一次，通电方向就变化一次，使电机转动一步，即90度。
4个脉冲，电机转动一圈。
细分驱动器的原理是通过改变A，B相电流的大小，以改变合成磁场的夹角，从而可将一个步距角细分为多步。
当A、B相绕组同时通电时，转子将停在A、B相磁极中间，如图1（b），（d）所示。
若通电方向顺序按照：这8个状态周而复始进行变化，电机顺时针转动；电机每转动一步，为45度，8个脉冲电机转一周。
与通电顺序（1）相比，它的步距角小了一半。
为了保证电机输出的力矩均匀，A、B相线圈电流的大小也要调整，使A、B相产生的合力在每个位置相同。
图2所示为电机四细分时，A、B相线圈电流的比例。
A、B相线圈电流大小与转角关系如图3所示。
图2 4细分时电机A、B线圈电流在不同角度的分配比例从图3中可以看出，步进电机的相电流是按正弦函数（如虚线所示）分布的；细分数越大，相电流越接近正弦曲线。
2. 步进电机细分与电机运动平稳性的关系图4、5和6分别为两相步进电机2细分、8细分和64细分的实测相电流波形。
被测步进电机步距角为1.8度，即无细分时每转200步。
试验时，将步进电机转速都设为2 r/s；电机2细分时，电机每转400步，每步周期为1.25ms；电机8细分时，电机每转1600步，每步周期为0.3125ms；电机64细分时，电机每转12800步，每步周期为0.0391ms。
基于ATmega128的步进电机细分驱动技术
《 现场总线技术应用 200 例》
您的论文得到两院院士关注
单片机开发与应用
样的规律变化, 将此规律性变化的信号分别接到步进电机的两 相绕组中,从而来实现步进电机细分驱动。
2 PWM 细 分 驱 动 硬 件 电 路 设 计
整个细分驱动系统的结构框图如图 2 所示, 主要包括单片 机及其外围、光耦隔离、功率驱动、过流保护以及其他相关电路。
结 合 双 全 桥 功 率 驱 动 芯 片 L298N 来 实 现 二 相 混 合 式 步 进 电 机 的 细 分 驱 动 , 给 出 了 细 分 驱 动 的 硬 件 设 计 原 理 图 以 及 相 应 的 软
件控制流程图。 实验结果表明:该细分驱动器具有控制精度高、低频运行平滑度稳定、并且根据具体应用场合要求有细分数
(2)过流保护: 步 进 电 机在 运 行 过程 中 会 受到 驱 动 电压 的 波 动 或 其 他 干 扰,因 此 将 采 样 电 压(SENSA 和 SENSB)与 参 考 电 压 通 过比 较 器 LM393 进行 比 较,一旦 高 于 参考 电 压 则输 出 电 平发 生翻转,使单片机产生中断,进入中断保护程序来保护步进电机。
术 operating; besides, the subdivision number can be changed through programming to meet different applications. Key words: Subdivision driver; Stepping motor; PWM; AVR Single-chip processor; L298N
图 3 功率驱动芯片电路 功率驱动电路设计如图 3 所示, 通过外围接口和单片机端 口 相 连 。 其 中 ENA 和 ENB 为 PWM 信 号 输 入 使 能 端 ; 四 路 PWM 信号分别 从 INPUT1-INPUT4 输 入; 输 出端 外 加 8 只快 速 二 极 管 续 流 再 与 步 进 电 机 相 连 ;SENSA 和 SENSB 外 接 0.5 欧 ±
两相步进电机控制原理
两相步进电机控制原理1.步进电机原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的执行机构。
每个电脉冲信号对应于步进电机的一个步进角，因此步进电机可以通过接收一系列脉冲信号来精确控制其旋转角度。
步进电机按其工作原理可分为反应式、永磁式和混合式三种，其中在微特电机中应用最广泛的是混合式步进电机。
2.电机驱动方式根据不同的电源和控制方式，步进电机驱动可分为单极性驱动和双极性驱动。
单极性驱动是只给一个线圈通电，通过改变通电方向来控制步进电机的旋转方向；而双极性驱动是给两个线圈同时通电，通过改变两个线圈电流的方向和大小来控制步进电机的旋转方向和速度。
双极性驱动又可分为二二拍、四拍、八拍等多种驱动方式。
3.脉冲信号控制步进电机的旋转角度严格正比于输入脉冲的个数。
控制输入脉冲的个数就可以实现对步进电机的旋转角度进行精确控制。
为了防止步进电机失步，需要保证每个脉冲信号的宽度足够长，一般要大于6-7ms。
4.方向控制通过给步进电机驱动器输入不同的控制信号，可以改变步进电机的旋转方向。
通常情况下，控制信号需要与原脉冲信号反相，从而实现步进电机的反向旋转。
5.速度控制步进电机的旋转速度与输入脉冲的频率成正比。
通过改变输入脉冲的频率就可以实现对步进电机的旋转速度进行控制。
6.细分控制细分控制是指通过细分驱动器将步进电机的步距角进一步细分，从而减小步进电机的步距角，提高步进电机的旋转精度。
细分驱动器可以通过对输入脉冲进行不同的分配和叠加来实现细分控制。
7.防抖动控制由于步进电机采用的是开环控制系统，因此在其旋转过程中容易受到外界干扰而产生抖动现象。
为了减少抖动现象对控制系统稳定性的影响，需要进行防抖动控制。
常用的防抖动方法包括采用消抖电路、采用细分驱动器、选用质量好的编码器等。
8.系统集成与调试在完成以上各部分的设计后，需要进行系统集成和调试。
系统集成是将所有硬件和软件组合在一起，并进行调试的过程。
调试过程中需要逐步检查每个接口是否连接良好、程序运行是否正常等。
步进电机驱动细分原理
步进电机驱动细分原理
步进电机驱动细分原理是通过改变电流波形来实现对步进电机精细控制的一种方法。
在传统的双极性驱动方式中，每一相都只有两种状态：激活和不激活。
而细分驱动则将每一相的激活状态进行进一步细分，使得电流具有更多个离散的状态。
细分驱动的基本原理是通过改变驱动器输出的电流波形来实现对步进电机转子位置的微调。
具体来说，细分驱动使用一种特殊的电流控制技术，将总电流周期性地细分成多个小的电流脉冲。
通过改变电流脉冲的大小和时序，可以在每一个基本步进角度上进行更细致的位置控制。
通常，在步进电机驱动器中使用的细分驱动方式有全步进和半步进两种。
全步进是最基本的细分方式，在一个完整的电流周期内将电流波形分为两个相等的部分，每个部分激活的时间持续一个基本步进角度。
而半步进则是在全步进的基础上，对激活时间进行了进一步细分，使得每个部分激活的时间只有全步进时间的一半，从而实现了更精细的位置控制。
细分驱动的实现离不开现代步进电机驱动器中的电流控制电路。
这些电路通常包括高性能的电流感应器、精确的分流器和多级放大器等。
通过这些电路的协同作用，细分驱动器可以在每个细分步进角度上产生相应大小和时序的电流脉冲，实现对步进电机位置的微调控制。
总而言之，步进电机驱动细分原理是通过改变电流波形来实现
对步进电机位置的微调。
通过细分驱动方式，可以获得更精细的步进角度控制，提高步进电机的定位精度和运动平滑性。
步进电机细分驱动原理
步进电机细分驱动原理
步进电机细分驱动原理是指通过驱动电路将步进电机的每一步细分为更小的步数，从而使步进电机的转动角度更精确。
细分驱动原理的关键在于通过改变驱动电流的大小和方向来实现步进电机每一步的控制。
常见的细分驱动方式有全步细分和微步细分两种。
在全步细分中，驱动电路会根据输入的脉冲信号，按照步进电机的步距角度来控制电流大小和方向。
比如在单相全步细分驱动中，每个脉冲信号对应一个步进角度，驱动电路会根据脉冲信号的频率和方向控制电流的大小和方向，从而实现步进电机的转动。
在微步细分中，驱动电路将每一步细分为更小的步数，从而使步进电机的转动更加平滑和精确。
微步细分驱动通常采用PWM（脉宽调制）技术，通过调节电流的占空比来实现细分
控制。
例如，当需要将每一步细分为10个微步时，驱动电路
会根据输入的脉冲信号和PWM调制信号，以较高的频率控制
电流的开关状态和占空比，从而实现步进电机的微步细分控制。
细分驱动原理的核心是通过改变驱动电流的大小和方向来控制步进电机的转动角度。
通过细分驱动，可以使步进电机的转动更加平滑和精确，从而满足一些对转动精度要求较高的应用场景。
步进电机细分工作原理
步进电机细分工作原理
步进电机的细分工作原理是通过改变驱动电流的形状来实现的。
一般情况下，步进电机的驱动方式是脉冲驱动，每来一个脉冲，步进电机就会前进一定的步进角度。
而细分则是指在一个步进角度内再细分出更小的角度。
步进电机的细分工作原理是通过改变驱动电流的形状来实现的。
细分驱动电流的形状可以分为两种：单相与双相。
其中，单相细分时，驱动电流只有一路；而双相细分时，驱动电流有两路。
通过改变细分电流的形状，可以使步进电机在一个步进角度内细分出更小的角度，从而实现步进电机的精确控制。
在单相细分中，驱动电流的形状变化主要是通过改变驱动电流的占空比来实现的。
在每一个步进角度中，通过改变驱动电流的占空比，可以在一个步进角度内细分出更小的角度。
占空比变化越细致，步进电机的运动就越精确。
在双相细分中，驱动电流的形状变化则是通过改变驱动电流的相位来实现的。
在每一个步进角度中，通过改变驱动电流的相位差，可以在一个步进角度内细分出更小的角度。
相位差变化越细致，步进电机的运动就越精确。
细分驱动可以提高步进电机的位置精度和运动平滑度，但也会增加控制难度与复杂度。
因此，在选择细分驱动的方式时，需要综合考虑步进电机的要求和实际应用场景来确定最合适的细分方式。
步进电机细分驱动电路及原理(后面是已经编好的程序改改就可直接使用)
步进电机细分驱动电路及原理(后面是已经编好的程序改改就可直接使用)步进电机细分驱动电路及原理（后面是已经编好的程序改改就可直接使用）细分原理分析步进电机驱动线路,如果按照环形分配器决定的分配方式,控制电动机各相绕组的导通或截止,从而使电动机产生步进所需的旋转磁势拖动转子步进旋转,则步距角只有二种,即整步工作或半步工作,步距角已由电机结构所确定。
如果要求步进电机有更小的步距角,更高的分辨率,或者为了电机振动、噪声等原因,可以在每次输入脉冲切换时,只改变相应绕组中额定的一部分,则电机的合成磁势也只旋转步距角的一部分,转子的每步运行也只有步距角的一部分。
这里,绕组电流不是一个方波,而是阶梯波,额定电流是台阶式的投入或切除,电流分成多少个台阶,则转子就以同样的次数转过一个步距角,这种将一个步距角细分成若干步的驱动方法,称为细分驱动。
在国外,对于步进系统,主要采用二相混合式步进电机及相应的细所示。
单片机根据要求的步距角计算出各相绕组中通过的电流值,并输出到数模转换器(DPA) 中,由DPA 把数字量转换为相应的模拟电压,经过环形分配器加到各相的功放电路上,控制功放电路给各相绕组通以相应的电流,来实现步进电机的细分。
单片机控制的步进电机细分驱动电路根据末级功放管的工作状态可分为放大型和开关型两种(见下图5)。
图5 步进电机细分驱动电路放大型步进电机细分驱动电路中末级功放管的输出电流直接受单片机输出的控制电压控制,电路较简单,电流的控制精度也较高,但是由于末级功放管工作在放大状态,使功放管上的功耗较大,发热严重,容易引起晶体管的温漂,影响驱动电路的性能。
甚至还可能由于晶体管的热击穿,使电路不能正常工作。
因此该驱动电路一般应用于驱动电流较小、控制精度较高、散热情况较好的场合。
开关型步进电机细分驱动电路中的末级功放管工作在开关状态,从而使得晶体管上的功耗大大降低,克服了放大型细分电路中晶体管发热严重的问题。
但电路较复杂,输出的电流有一定的波纹。
两相步进电机单极性细分驱动器的实现
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｓｇ ｆＴｗｏ Ｐｈａ ｅ Ｓ ｅ ｐｉ ｇ Ｍ ｏ ｏ － ｓ ｔｐ ｎ ｔ ｒ Ｕｎｉ ｌ ｒ Ｓｕ ｉ ｉｉ ｎ Ｄ ｒｖ ｒ ｐｏ ａ ｂｄ ｖ ｓｏ ｉ ｅ
Ｌ ｉｇ．ＪＮ Ｚ ａ ｌｔ ＩＪｎ ｌ ｈ ｎｅ
（ ｅ ｉｇＩｓｔｔ ｏ ｐ ｃ ｃ ａ ｉｓ Ｅｅｔｃｔ，Ｂ ｉｎ ０ １０， ｈｎ ） Ｂ ｉｎ ｎｔｕｅ ｆ ａｅＭｅｈ ｎｃ ＆ ｌｃ ｉｉ ｊ ｉ Ｓ ｒ ｙ ｅ ｉｇ１ ０ ９ Ｃ ｉａ ｊ
动器 的实现过程并 进行验证 ， 试验结果证 明该步进 电机细分驱动 器可靠性高 、 运行平稳 。
关键词 ： 步进 电机 ； 细分驱 动 ； 现场 可编程 门阵列
中 图分 类 号 ： Ｍ ０ ． 文 献 标 志 码 ： 文 章 编 号 ：６ ３６ ４ （０ ２ ０ － １ － Ｔ ３ １２ Ａ １７ — ０ ２ １ ） ３０ ４０ ５ ０ ５
单极 性细分驱动方法 ， 以 Ｆ Ｇ 并 Ｐ Ａ为核 心研 制 了基 于恒 转矩 脉宽调制 的单极性细分 驱动器 。该驱动 器通过 细
分控 制和通路选择结 合的方式 ， 电机 的四相绕组 线 圈得到相 位互 差 ９ 。 使 ０ 的半波 正弦 驱动 电流 ， 既克 服 了传
统 单极性驱动 电路产 生的感应 电势和感应 电流干扰 ， 又避免 了双极 性驱动 电路 电源直 通的危险 。详 述了该驱
ｓ ｌｃ ｉｎ ｉ ｒ ｅ ｏ ｇ ｔｅｅ ｔ ｃ ｃ ｒ ｎ ｖ ｆ ｒ ｆ９ ｅ ｅ ｔｏ ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｅ ｌｃｒ ｕｒｅ ｔｗａ ｅ ｏｍ ｏ ０。ｐｈ ｓ ｉｆｒ ｎｃ ｉ ａ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｅ，ｗｈ ｃ ｖｅｃ ｍｅ ｈ ａ ａ ｉ ｏｔ ｇ ｎ ａ— ｉｈ ｏ ｒ ｏ ｓｔ ｅ ｆｒ ｄ ｅｖ ｌａ ｅ ａ ｄ ｆ ｒ ａ ｉ ｕ ｒ ｎ ｆｕｎｐｏａ ｒｖｎｇ ｃｒ ｕｉｓ ａ ｄ ａ ｏｄｓ ｔｅ ｒｓ ｆｃ ｎ ｃｉｎ ｏ ｗｅ ｎｄ ｇ ｏ ｎ ｄ ｃ ｃ ｒｅ ｔｏ ｉ ｌｒｄ ｉｉ ｉｃ ｔ ｎ ｖ ｉ ｈ ｉｋ ｏ ｏ ｎｅ ｔｏ ｆｐｏ ｒ ａ ｕ ｄ． Ｔ ｅ ｉ ｅｉ ｎ ｏ ｈｅ ｒ ｈ ｍｐｌｔｏ ｆ ｔ