步进电机细分控制器的设计

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。

毕业设计-步进电机细分驱动电路设计

毕业设计-步进电机细分驱动电路设计浙江树人大学设计论文题目：步进电机细分驱动电路设计学院：信息科技学院班级：姓名：学号：摘要：由PIC16F876控制的步进电机细分驱动电路的设计，该电路主要包括单片机控制电路、斩波电路、功率驱动电路及温度报警与限流电路等。

给出了细分驱动电路的设计原理及其实现的方法，提出细分按照线性加正弦规律的方法输出阶梯电压，经脉宽调制(PWM)输出各相驱动信号，实现细分驱动信号波形。

应用于天文望远镜的90BF003步进电机驱动，性能良好。

关键词：步进电机、单片机、细分电路Abstract：A design of micro—step driving circuit of step motor based on PIC16F876 is presented．The circuit includeschopping circuit，the power drive circuit，temperature measurement circuit and current—limit circuit．The design principle isgiven in detail．This circuit is applied to drive 90BF003 step motor for an astronomy telescope．Key words:step motor,PIC16F876,micro—stepping引言：步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。

虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能象普通的直流电机，交流电机在常规下使用。

它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。

因此用好步进电机却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。

步进电机的细分

步进电机的细分步进电机是一种将离散的电脉冲信号转化成相应的角位移或线位移的电磁机械装置,它具有转矩大、惯性小、响应频率高等优点，已经在当今工业上得到广泛的应用，但其步矩角较大，一般为1.5o~3o，往往满足不了某些高精密定位、精密加工等方面的要求。

实现细分驱动是减小步距角、提高步进分辨率、增加电机运行平稳性的一种行之有效的方法。

本文在选择了合理的电流波形的基础上，提出了基于Intel 80C196MC 单片机控制的步进电机恒转矩细分驱动方案，其运行功耗小，可靠性高，通用性好，具有很强的实用性。

细分电流波形的选择及量化步进电机的细分控制，从本质上讲是通过对步进电机的励磁绕组中电流的控制，使步进电机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场，从而实现步进电机步距角的细分。

一般情况下，合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小，相邻两合成磁场矢量之间的夹角大小决定了步距角的大小。

因此，要想实现对步进电机的恒转矩均匀细分控制，必须合理控制电机绕组中的电流，使步进电机内部合成磁场的幅值恒定，而且每个进给脉冲所引起的合成磁场的角度变化也要均匀。

我们知道在空间彼此相差2p/m的m相绕组，分别通以相位上相差2p/m而幅值相同的正弦电流，合成的电流矢量便在空间作旋转运动，且幅值保持不变。

这—点对于反应式步进电机来说比较困难，因为反应式步进电机的旋转磁场只与绕组电流的绝对值有关，而与电流的正反流向无关。

以比较经济合理的方式对三相反应式步进电机实现步距角的任意细分，绕组电流波形宜采用如图1所示的形式。

图中，a为电机转子偏离参考点的角度。

ib滞后于ia，ic超前于ia。

此时，合成电流矢量在所有区间b＝Ime-ja，从而保证合成磁场幅值恒定，实现电机的恒转矩运行。

且步进电机在这种情况下也最为平稳。

将绕组电流根据细分倍数均匀量化后，所得细分步距角也是均匀的。

为了进一步得到更加均匀的细分步距角，可通过实验测取一组在通入量化电流波形时的步进电机细分步距的数据，然后对其误差进行差值补偿，求得实际的补偿电流曲线。

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。

的步进电动机可变细分驱动控制器设计

（２）由于ＤＡＣ０８３２是电流型输出，因此要用运
放转化为电压型输出，此处用内部集成了两个运放
的ＬＭ３５８来实现。
（３）从ＤＡＣ０８３２出来的阶梯正弦波为单一的
正半波。将给定电压信号波形设定为正弦函数绝对
值的波形，这样就避免了对负电压的处理，简化了控
制过程。
３．２ＰＷＭ斩波和恒流控制电路
脉宽调制式细分控制思想已经在前面论述过，
细分状态，７脚设定电机的转动方向。１３脚接收外一种实用的步进电动机可变细分驱动控制器设计
部脉冲信号。Ａ相和Ｂ相的８位输出数字量控制字
送入ＤＡＣ０８３２进行数模转换。将单片机和Ｄ／Ａ接
口连成双缓冲模式。这里对ＤＡＣ０８３２在应用中说
明几点：
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３２
触持电棚２咖年第９期巧矿驱碘控创，
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图３单片机主控单兀和Ｄ／Ａ转换电路（１）ＤＡＣ０８３２是反极性输出，参考电平应为负

基于FPGA的步进电机细分控制电路设计

基于FPGA的步进电机细分控制电路设计基于FPGA的步进电机细分控制电路设计引言：步进电机作为一种常用的执行机构，广泛应用于各种自动控制系统中。

然而，由于步进电机的转子结构特殊，一般只能按初始化的角度进行转动。

为了满足精确定位和高速运动的需求，人们提出了细分控制的方法。

本文将介绍一个基于FPGA的步进电机细分控制电路设计，通过FPGA的高度可编程性和并行计算能力，实现步进电机的高精度控制。

一、步进电机工作原理及细分控制的意义步进电机是一种将电信号转化为旋转运动的执行机构。

它由定子和转子构成，每个转子包含多个绕组。

通过对绕组施加脉冲信号，可以使步进电机按预定的角度进行转动，实现位置和速度的控制。

然而，传统的步进电机只能按照一个固定的步距进行转动，无法满足某些应用对高精度定位和高速运动的要求。

因此，实现步进电机的细分控制变得非常重要。

细分控制的基本思想是在一个或多个步距之间再次进行分割，使电机能够达到更高的精度。

通过增加驱动电位的变化次数，可以将电机的步距细分为更小的角度，从而提高电机运动的分辨率和精度。

一个良好的细分控制电路可以使步进电机以更高的分辨率完成旋转，且精度可以满足更高的要求。

二、基于FPGA的步进电机细分控制电路设计FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种集成电路，具有可编程的逻辑单元和存储单元。

通过在内部编程，可以实现各种复杂的数字逻辑功能。

利用FPGA的高度可编程性和并行计算能力，可以设计出一个高效的步进电机细分控制电路。

1. 电机驱动电路设计：步进电机驱动电路是实现步进电机细分控制的关键。

常见的步进电机驱动器有常流方式和常压方式。

本文采用常流方式，因为它对电机的细分控制更加精确，且可以降低温升和功率损耗。

驱动电路中采用了双H桥作为电流放大器，使得电机可以双向运动。

同时，还使用了恒流源电路，提供恒定电流以保证电机的正常工作。

2. FPGA控制核心设计：FPGA通过其可编程逻辑单元实现控制算法和时序控制。

步进电机细分控制代码_解释说明_

步进电机细分控制代码解释说明1. 引言1.1 概述步进电机是一种常用的电动机类型，它通过对定角度进行分步操控来实现精准的位置控制。

细分控制是指通过改变驱动脉冲信号的频率和相位，使步进电机可以实现更高的转动精度和速度。

在传统情况下，步进电机通常采用全步进驱动模式，即每接收到一个脉冲信号就前进一个整步（通常为1.8°或0.9°）。

然而，在一些特定应用场景中，需要更高精度和更平滑的运动来满足要求。

因此，细分控制技术应运而生。

本文将详细介绍步进电机细分控制代码的原理和实现方法，并讨论其在工业领域中的优势和应用范围。

通过实验验证和案例分析，我们将验证并展示细分控制对步进电机性能提升的效果。

1.2 文章结构本文共分为以下几个部分：引言、正文、优势和应用范围、实验验证与案例分析以及结论与展望。

在引言部分，我们将首先概述步进电机工作原理，并介绍细分控制的概念与原理。

然后，我们将详细讨论细分控制代码的实现方法。

1.3 目的本文旨在向读者介绍步进电机细分控制代码的背景和原理，并提供实际应用方面的案例分析。

通过深入了解步进电机细分控制技术，读者将能够更好地理解其优势以及在工业领域中的应用范围。

同时，本文也旨在激发读者对于步进电机细分控制技术未来发展方向和挑战的思考。

2. 正文：2.1 步进电机工作原理步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械转动的电动执行器。

其工作原理基于电磁学和力学原理，通过定向的磁场引起旋转运动。

步进电机通常由定子和转子组成，其中定子由多个绕组构成，而转子则包含一个或多个磁节（也称为极对）。

在正常工作情况下，步进电机引入一系列脉冲信号来驱动定子绕组产生磁场。

这些脉冲信号使得定子的磁场按特定顺序不断变化，从而吸引或排斥磁节，推动转子沿着预定方向旋转。

每当一个脉冲信号输入时，步进电机会以固定的角度（步距角）进行旋转。

2.2 细分控制概念与原理细分控制是指通过改变每个脉冲信号的时间长度、幅值或次数，使得步进电机能够实现更精确的旋转运动。

基于PG步进电机细分驱动控制器设计

摘要步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移的特殊电机，每改变一次通电状态，步进电机的转子就转动一步[1]。

步进电动机的突出优点是它可以在宽广的频率范围内，利用改变脉冲频率来实现调速，快速起停、正反转控制及制动等，并且由其组成的开环系统简单、廉价、可靠，因此在众多领域有着极其广泛的应用。

由于工业技术的不断进步，在自动化控制、精密机械加工、航空航天技术以及所有要求高精度定位、自动记录、自动瞄准等高新技术领域内，对步进电机的细分要求也越来越高。

本文介绍了EDA技术及其发展趋势，分析了步进电机驱动及其细分驱动的基本原理，研究了基于EDA软件平台GW48-PK2开发系统的FPGA硬件电路设计方法，在EDA技术软件平台上，对以硬件描述语言VHDL为描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合，以及逻辑优化和仿真测试，直至将编译文件下载到EDA开发平台GW48-PK2上,最终利用FPGA技术完成了步进电机细分驱动控制器的设计。

经过测试，步进电机细分驱动控制器可以较好地实现正反转控制和细分/非细分控制，实现了利用软件技术来完成对硬件的设计。

关键词：EDA技术，步进电机，细分驱动，QuartusII- 1 -ABSTRACTStepper motor is a kind of special motor that is driven in step angle or line displacement by electric pulse signal. To every change of electrifying state, the rotor in stepper motors will rotate one step. The prominent advantages of stepper motor are regulating-rate, quickly rise-stop, positive-reverse controlling and brake etc by changing the frequency of pulse. The stepper motor opening-ring system is simple, cheap, stability and reliability, therefore its application is very extensive in many realm. With the continuous development of industrial technology, Stepper Motor Subdivision is required higher and higher in automatic control, precision machining, aerospace technology and all high-technology fields that required High Precision Positioning, automatic recording, automatic aiming etc.This paper presents EDA technology and its development trendency, analyzes the basic theory of stepper motor driving and subdivision driving, and studies the design method of FPGA hardware circuit based on the software platform of EDA and the GW48-PK2 development system. Then, on EDA software platform, we do logical compile, logical simplify, logical synthesis, structural synthesis and logical optimization, simulation test automatically to the design document,which is obtained using hardware description language VHDL as description method,and finally download the compiled file to the EDA development platform GW48-PK2 , completes the design of the stepper motor subdivision driving controller.By implementation we can see that the stepper motor subdivision driving controller can realized the function--controls the stepper motor positive rotation / reverse rotation and subdivision/ non-subdivision, very well. Then we realized the hardware design using the software technology.KEY WORDS:EDA technology, stepping motor, devided driving, QuartusII- 2 -目录前言 (1)第1章EDA技术及VHDL语言 (3)1.1 EDA技术 (3)1.2 VHDL硬件描述语言 (4)1.3EDA技术发展历程 (6)1.3.1 CAD阶段 (6)1.3.2 CAE阶段 (7)1.3.3 EDA阶段 (7)1.4本章小结 (9)第2章硬件GW48-PK2介绍 (10)2.1GW48-PK2的主要结构 (10)2.2实验电路结构 (11)2.3本章小结 (12)第3章步进电机工作原理及其细分驱动控制器的设计 (13)3.1步进电机特点及其工作原理 (13)3.1.1 步进电机的工作特点 (13)3.1.2 步进电机的控制原理 (15)3.2步进电机细分驱动控制器的设计 (16)3.2.1 步进电机细分驱动原理 (16)3.2.2 步距细分的系统构成 (17)3.2.3 细分电流信号的实现 (19)3.2.4 细分驱动性能的改善 (20)3.3本章小结 (20)第4章步进电机细分驱动控制器的实现 (21)4.1建立工作库文件夹和编辑设计文件 (21)4.1.1 新建一个文件夹 (22)4.1.2 编辑源程序 (22)4.1.3 文件存盘 (22)4.2原理图输入设计 (24)4.2.1 mif文件的设计 (24)4.2.2 rom存储器的设计 (25)4.3创建工程 (28)4.3.1 打开建立新工程管理窗 (28)- 3 -4.3.2 将设计文件加入工程 (29)4.3.3 选择目标芯片 (29)4.3.4 结束设置 (30)4.4利用VHDL文件及BDF文件生成元器件 (31)4.4.1利用VHDL文件生成元器件 (31)4.4.2利用BDF文件生成元器件 (31)4.5电路图的整体设计 (32)4.6全程编译 (33)4.7时序仿真 (33)4.7.1 打开波形仿真文件 (34)4.7.2 将工程的输入输出端口加入波形编辑窗 (34)4.7.3 设置仿真结束时间 (35)4.7.4 输入仿真波形并设置仿真器参数 (35)4.7.5 启动仿真过程 (36)4.8应用RTL电路图观察器 (37)4.9硬件实现 (37)4.9.1 分配硬件引脚 (37)4.9.2 硬件连接 (38)4.9.3 下载引脚锁定文件 (38)4.9本章小结 (39)第5章总结与展望 (40)5.1总结 (40)5.2展望 (41)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)英文原文 (43)英文译文 (54)源程序 (64)- 4 -前言步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。

步进电机可变细分驱动系统的设计.2004

图 3 电流阶梯波步进电机的电流阶梯波是由功放电路的输入控制信号电压阶梯波产生的。因此在单片机控制的步进电机细分步当单进中，产生电压阶梯波是一个关键。结合图 2 的电路，片机 89C51 把数据 00H， 19H， 33H， 4CH， 66H， 7EH 送给那么就可以通过功放电路在绕组中产生 0A， TLC7226， 1A， 2A， 3A， 4A 和 5A 的阶梯电流。子程序流程是： A 相导通、 B相截止、 C 相截止"日相阶梯上升 " A 相阶梯下降 " C 相阶梯上升" B 相阶梯下降" A 相阶梯上升 " C 相阶梯下降。以上子程序反复执行，就可实现细分驱动。参考文献：
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步进电机可变细分驱动系统的设计

步进电机细分控制原理及仿真分析

步进电机细分控制原理及仿真分析双相四线步进电机0.9度步进电机，定子8槽，转子为永磁体。

两端N、S极各100齿错开。

步进电机简要理论轮流对AB相通电，电机转子定向转动。

A相磁通链：ΦA= ΦMAX×cos(Ntθm)ΦMAX为磁通链最大值；为转子变位角。

转矩为磁通链对于角度的导数和电流值的乘积。

单相转矩：TA = -KT×i×sin(Ntθm)= -KT×i×sinθe对AB相电流分别为i×cosα，i×sinα因为各齿相邻，最终计算得合转矩为：KT×i×cos（α－θe）。

对α－θe趋于0，合力矩为i×KT。

近似恒定值。

步进电机脉冲控制原理传统的步进电机脉冲控制是用一对相位差90度的方波来驱动步进电机的A、B相线圈电流，以达到定向转动的目的。

以A相线圈通电超前B相90度时，方向为正。

当线圈B相超前A相90度通电时，电机反方向转。

控制两相线圈导通脉冲的相位就能控制步进电机的转向。

每1/4周期电机行进一个步进角0.9度。

通过控制脉冲的频率就可以控制电机的转速。

步进电机细分控制原理细分控制方法是通过精确控制步进电机的A、B相电流，分别按照正余弦曲线变化。

这样产生的合力矩大小恒定，径向分力极小。

将1个步进角（即0.9度）分成128个微步，通过控制两相电流，可以停到其中任一个微步的位置上。

图2为正向时A、B相线圈的电流波形示意图。

以X点为例，A、B相分别通以电流Ixa、Ixb时，两相线圈合力使转子可以稳定停在X点上。

由于电机不是跳跃转动，相对传统控制方案，只需要较小的转矩就可以实现不丢步启动。

因为要精确控制两相线圈的电流，而且电流需要换向，即存在正负两种电流，所以硬件电路设计和控制算法都比较复杂。

步进电机控制原理A3988电机驱动芯片内部框图1） PHASE1/2/3/4分别控制1/2/3/4线圈电流的方向。

步进电机的细分

步进电机的细分步进电机是一种将离散的电脉冲信号转化成相应的角位移或线位移的电磁机械装置,它具有转矩大、惯性小、响应频率高等优点，已经在当今工业上得到广泛的应用，但其步矩角较大，一般为1.5o~3o，往往满足不了某些高精密定位、精密加工等方面的要求。

实现细分驱动是减小步距角、提高步进分辨率、增加电机运行平稳性的一种行之有效的方法。

本文在选择了合理的电流波形的基础上，提出了基于Intel 80C196MC 单片机控制的步进电机恒转矩细分驱动方案，其运行功耗小，可靠性高，通用性好，具有很强的实用性。

细分电流波形的选择及量化步进电机的细分控制，从本质上讲是通过对步进电机的励磁绕组中电流的控制，使步进电机内部的合成磁场为均匀的圆形旋转磁场，从而实现步进电机步距角的细分。

一般情况下，合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小，相邻两合成磁场矢量之间的夹角大小决定了步距角的大小。

因此，要想实现对步进电机的恒转矩均匀细分控制，必须合理控制电机绕组中的电流，使步进电机内部合成磁场的幅值恒定，而且每个进给脉冲所引起的合成磁场的角度变化也要均匀。

我们知道在空间彼此相差2p/m的m相绕组，分别通以相位上相差2p/m而幅值相同的正弦电流，合成的电流矢量便在空间作旋转运动，且幅值保持不变。

这—点对于反应式步进电机来说比较困难，因为反应式步进电机的旋转磁场只与绕组电流的绝对值有关，而与电流的正反流向无关。

以比较经济合理的方式对三相反应式步进电机实现步距角的任意细分，绕组电流波形宜采用如图1所示的形式。

图中，a为电机转子偏离参考点的角度。

ib滞后于ia，ic超前于ia。

此时，合成电流矢量在所有区间b＝Ime-ja，从而保证合成磁场幅值恒定，实现电机的恒转矩运行。

且步进电机在这种情况下也最为平稳。

将绕组电流根据细分倍数均匀量化后，所得细分步距角也是均匀的。

为了进一步得到更加均匀的细分步距角，可通过实验测取一组在通入量化电流波形时的步进电机细分步距的数据，然后对其误差进行差值补偿，求得实际的补偿电流曲线。

基于细分控制的步进电机驱动器的设计

基于细分控制的步进电机驱动器的设计步进电机驱动器是一种常用于精密控制系统的电机驱动器，其通过精确的细分步进来控制电机的位置和速度。

在设计步进电机驱动器时，需要考虑到多个因素，包括电机的规格、细分控制的方式、控制信号的生成和电机保护等。

以下是一个基于细分控制的步进电机驱动器设计的详细说明。

首先，我们需要选择合适的步进电机作为驱动器的核心。

步进电机的规格包括相数、相电流、步距角等。

根据实际需求和应用场景选择合适的步进电机，一般需要考虑到负载要求、精度要求和速度要求等因素。

接下来，我们需要设计细分控制的方式。

细分控制是通过改变驱动器的控制信号来实现的，常见的细分控制方式有全步进控制、半步进控制和微步进控制。

全步进控制是最简单的控制方式，步进角为1.8°；半步进控制将相邻的全步进位置再二分，步进角为0.9°；微步进控制是最精确的控制方式，它可以将步进角细分到更小的角度，如0.18°或更小。

选择细分控制方式需要根据实际需求和精度要求来决定。

控制信号的生成是步进电机驱动器设计中的一个重要环节。

我们可以使用微处理器或专用的步进电机控制芯片来生成控制信号。

控制信号的频率和脉宽决定了步进电机的速度和位置。

通过调整脉冲频率和脉冲宽度，可以实现对步进电机的精确控制。

同时，还可以使用加速和减速算法来实现步进电机的平滑运动。

在设计步进电机驱动器时，还需要考虑到电机的保护机制。

步进电机在工作时可能会产生过大的热量，因此需要设计合理的散热系统来降低电机温度。

此外，还需要考虑到过流、过压和过载等故障保护功能，以保护电机和驱动器的安全。

综上所述，基于细分控制的步进电机驱动器的设计需要考虑到电机规格的选择、细分控制方式的确定、控制信号的生成和电机保护等多个因素。

通过合理设计和调整参数，可以实现对步进电机的精确控制，满足不同应用需求。

同时，还需要注意安全保护和散热等问题，以确保步进电机驱动器的稳定运行。

基于FPGA的步进电机细分驱动控制器的设计

1 绪论1.1课题研究背景及意义历史证明，一个国家的制造业水平在很大程度上可以体现国家的实力，国家的发展也在很大程度上依赖于先进的制造业，所以大多数国家都非常重视大力展制造业，二战后，计算机控制技术、微电子技术、信息和自动化技术有了迅速的发展，并在制造业中得到了愈来愈广泛的应用，先后出现了数控(NC)、计算机数控(CNC)、柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)、计算机集成制造系统(CIMS)等多项先进制造技术与制造模式，推着世界制造业进入一个崭新的阶段川。

而在这些技术环节中，具有很多优点的步进电机就是一个重要角色，比如在数控技术中。

步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机，国外一般称为Steppingmotor、Pu1Semotor或stepperServO，其应用发展己有约80年的历史。

可以说步进动机天生就是一种离散运动的装置，是纯粹的数字控制电动机，步进电机驱动器通过外加控制脉冲，控制步进电动机各相绕组的导通或截止，从而使电动机产生步进运动。

就是说给一个电脉冲信号，电动机就转过一个角度或者前进一步，其输出转角、转速与输入脉冲的个数、频率有着严格的比例关系。

这些关系在负载能力范围内不随电源电压、负载大小、环境条件等的变化而变化。

在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，同时步进电机只有周期性的误差而无累积误差，精度高。

步进电动机可以在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速、快速起停、正反转控制等，这是步进电动机最突出的优点。

正是由于步进电机具有突出的优点，所以成了机电一体化的关键产品之一，广泛应用在各种自动化控制系统中。

随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。

比如在数控系统中就得到广泛的应用。

目前世界各国都在大力发展数控技术，我国的数控系统也取得了很大的发展，我国己经能够自行研制开发适合我国数控机床发展需要的各种档次的数控系统。

一种实用的步进电动机可变细分驱动控制器设计

０引言
混合式步进电动机集反应式和永磁式步进电动机的优点于一身，用非常普遍。它不能简单地直应接接到普通的交直流电源上运转，需要专门的驱而动器，电机本体选定的情况下，制器的好坏很大在控
李玲娟，刘景林，王灿
（西北工业大学，陕西西安７０７）１０２
摘
要：分析了步进电动机的脉宽调制式细分驱动原理，对二相混合式步进电动机，计了一种基于针设
Ａ８Ｃ１Ｔ９５单片机的ＰＷＭ恒转矩可变细分驱动控制器，并详细阐述了软、件部分的实现方法。实验结果表明，硬该
ｃｓｏ８Ｃ１ｗｓｄｓｇｅ．ｈｅｌａｉｎｏｅｃｒｕｔａｄｓｆｒｆｔｅｓｓｅｗｒｘｏｎｅｎｄｔｉ．ｈｅｔｅｓｒＡＴ９５ａｅｉｎｄＴｅｒａｉｔｆｔｉｉｎｏｔｅｏｙｔｍｅｅｅｐｕｄｄｉｅａｌＴｅｔｓｚｏｈｃｗａｈｒｓｌｎｉａｅａｅｓｓｍ￣ｄｖｓｏｒｃｓｏａｉｈ，ｓｏｅａｉｇｗｓｓｏｈ，ｏｓｓｌｗ，ｅｐｏｅｔｒｅｒｔｅｕｔｉｄｃｔｄｔｔｈｙｔｓｈｔｅｉｉｉｎｐｅｉｉｎｗｓｈｇｉｐｒｔａｍｏｔｎｉｅｗａｏｔｒｐｒｐｃａｅｔｎｈｙｉｗｓｈｇａｄｉｌｏｖｒｒｃｉａ．ａｉｈ．ｎｔ §ａｓｅｙｐａｔ１ｃＫｅｒｓｓｎｌｈｐｐｏｅｓｒｈｂｄｓｅｐｎｔｒｓｂｉｉｅｒｉｇＰＭｙｗｏｄ：ｉｇｅｃｉｒｃｓｏ；ｙｒｔｐｉｇｍｏｏ；ｕｄｖｄｄｄｖｎ；Ｗｉｉ

步进电机控制器设计

步进电机控制器设计一、引言步进电机是一种特殊的电动机，具有精度高、响应快、节能等优点，在许多领域有着广泛的应用。

为了充分发挥步进电机的性能，需要设计一套稳定可靠的步进电机控制器。

本文将介绍步进电机控制器的设计原理、控制算法和硬件实现方法。

二、设计原理1.步进电机工作原理步进电机是利用定位电磁铁的磁极之间的相互作用来实现转动的电机。

它可以通过在不同的电磁铁上通电，使其产生磁场，从而引起驱动轴的转动。

步进电机可分为单相步进电机和双相步进电机，其工作原理略有差异。

2.步进电机控制原理三、控制算法1.开环控制算法开环控制算法是最简单的步进电机控制算法，它通过给电机提供确定的脉冲序列来控制电机的转动。

这种控制方式适用于转动速度不变或较低精度要求的应用场景，如电子钟等。

2.闭环控制算法闭环控制算法是通过添加位置反馈装置，如光电编码器或霍尔传感器来实现的。

通过实时检测电机的位置信息，可以根据实际位置与预期位置之间的误差来控制驱动电流和脉冲信号，从而实现更高的精度和可靠性。

闭环控制算法适用于需要高精度定位和转动的应用场景，如机械臂、3D 打印机等。

四、硬件实现方法1.驱动电路设计2.信号生成电路设计为了实现精确的脉冲信号控制，需要设计合适的信号生成电路。

可以采用时序电路、计数器和锁相环等技术来生成脉冲信号，并根据控制算法调节脉冲频率和脉冲数。

3.位置反馈装置设计如果需要闭环控制，需要添加位置反馈装置来实时检测电机的位置信息。

可以选择光电编码器、霍尔传感器等位置传感器，并设计相应的信号处理电路。

五、总结步进电机控制器设计涉及到步进电机的工作原理、控制算法和硬件实现方法。

根据具体的应用需求和系统要求，可以选择合适的控制算法和电路设计方案。

同时，还需考虑控制器的稳定性、可靠性和成本等因素，以实现高性能的步进电机控制系统。

步进电机的细分控制理论

3 步进电动机的细分控制理论
3.1 细分控制概述
步进电机是一种由输入脉冲控制输出转角的机电元件，对应于一个输入脉冲，转子转过一个固定的角度即步距角，这个特点特别适合于开环系统，但是随着数控技术及机械工业的发展，产品对精度的要求越来越高，再加上前文分析的振荡和失步问题，采用常规的设计方法，例如，增加定、转子齿数以获得小的步距角等，由于它们受到电机结构等限制，越来越不能满足需要，这就要求采用特殊的驱动电路设计方法来提高步进电机的运行性能，目前较常用的和比较成熟的方法是细分驱动，又称微步驱动。步进电机的细分驱动理论是上世纪七十年代中期提出来的，过去由于受到电子元器件在开关频率、负载能力、运算速度等诸多方面的制约，很长一段时间细分驱动的实际应用很少。随着微电子技术特别是单片机嵌入式系统及DSP技术的飞速发展以及现代电力电子技术的突飞猛进，步进电机的细分驱动也得到了充分发展。步进电机通过细分驱动器的驱动，其步距角变小了。如驱动器工作在10细分状态时，其步距角只为‘电机固有步距角’的十分之一，也就是 :当驱动器工作在未细分的整步状态时，控制系统每发一个步进脉冲，电机转动1.8o ；而用细分驱动器工作在10 细分状态时，电机只转动了0.18o 。细分功能完全是由驱动器靠精确控制电机的相电流所产生的，与电机本身无关。采用细分驱动技术有许多优点: (1)采用细分驱动技术后，在不改变步进电机整体结构的前提下，可以大幅度提高步进电机的分辨率。 (2)由于电机绕组中的电流变化幅度变小了，所以引起低频振荡的过冲能量降低了，即改善了低频性能，减小了开环运动的噪声，提高了运行稳定度。 (3)在数控系统中，加工误差难以提高的原因很大一部分是由于减速箱的存在，采用细分驱动技术后，可以采用步进电机直接同丝杠相连的形式，这样可以在很大程度

步进电机细分控制器的设计

湖南生物机电职业技术学院毕业设计（论文）题目：步进电机细分控制器的设计专业电子电气工程系班级电子315班姓名指导教师2008年5 月目录摘要·······································································································关键词···································································································一．引言·······························································································二．步进电机·······················································································1.1 步进电机的原理 (2)1.2 步进电机的基本参数 (2)1.3 步进电机的特点 ·······················································································三．步进电机的应用 ···········································································2.1 步进电机的选择 ·························································································2.2 应用中的注意点 ·························································································2.3 其他说明 ·····································································································四．步进电机驱动器的原理································································4.1脉冲信号的产生 ··························································································4.2功率放大 ······································································································4.3细分驱动器 ··································································································五．细分方案的探讨 ···········································································5.1方案一：（采用8031和8155够成的细分系统）···································○1控制系统工作原理··························································································○2方案一小结······································································································2.方案二：（采用TA8435H芯片的步进电机细分方法 ·········································○1TA8435芯片特点·························································································○2TA8435细分工作原理·················································································○3单片机与TA8345连接控制步进电机原理图···············································○4单片机程序的设计························································································○5方案二小结····································································································六．总结·······························································································七．参考文献·······················································································【摘要】步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。

步进电机细分驱动控制系统设计

步进电机细分驱动控制系统设计姓名：张凯学号： 20104977指导老师：杨小平、杞宁组员：张凯 20104977 （组长）张明 20104991王涛 20104978合肥工业大学电子科学与应用物理学院电子科学与技术系概述步进电机在输入状态发生变化时会转过一定的角度，输入状态不变时不会转动，且在不细分输入情况下每次转过较大的角度，再细分情况下每次转过较小的角度。

本设计是利用 FPGA 实现四相步进电机细分驱动控制，并且系统既能实现步进电机的细分驱动又能实现不细分驱动，还能实现步进电机的正、反转控制。

设计方案与实现下图是通过Quartus Ⅱ综合产生的RTL级电路图。

整个电路共分为6大模块：32进制可加可减计数器（cnt32）、16进制（自加）计数器(cnt16)、4位输出选择器（dec2）、4个4位比较器（new_comp：moto5、moto6、moto7、moto8）、查找表（rom32）、4位输入4位输出2选1多路选择器（mux2to1）。

其中，u_d控制正反转，s选择细分和不细分，en控制停和转，y[3:0]接步进电机的4相输入，clk0和clk5为时钟，且clk5>>clk0（本课设选clk0=4Hz,clk5=32768Hz）。

设步进电机的4相输入分别为A、B、C、D。

细分： cnt32计数输出5位数据送rom32，rom32输出16位数据分别送new_comp：moto5、moto6、moto7、moto8的a[3:0]端口与cnt16计数送来的4位数据b[3:0]比较。

如果a>=b，则agb=1’b1；反之agb=1’b0。

由于clk5>>clk0,从而agb能输出一段占空比稳定的信号（只持续1个或多个clk0周期），即产生1/4、2/4、3/4信号。

再如果s为高电平，则就能实现步进电机的细分输入。

不细分：如果s为低电平，则mux2to1选通由dec2送来的非细分信号dataa[3:0]，从而实现步进电机的非细分输入。

步进电机细分驱动电路设计

前言随着社会的进步和人民生活水平的不断提高及全球经济一体化势不可挡的浪潮，我国微特电机工业在最近10年得到了快速的发展。

快速发展的显着标志是使用领域不断拓宽，用量大增，特别是在日用消费市场和工业自动化装置及系统的表现最为明显。

与此同时，随着电力电子技术、微电子技术和计算机技术、新材料以及控制理论和电机本体技术的不断发展进步，用户对电机控制的速度、精度和实时性提出了更高的要求，因此作为微特电机重要分枝的控制电机也得到了空前的发展。

步进电动机又称为脉冲电动机，是数字控制系统中的一种执行组件。

其功用是将脉冲电信号变换为相应的角位移或直线位移，即给一个脉冲电信号，电动机就转动一个角度或前进一步。

步进电机和普通电动机不同之处是步进电机接受脉冲信号的控制。

现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单相式步进电机等。

其中反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上有多相励磁绕组，利用磁导的变化产生转矩。

现阶段，反应式步进电机获得最多的应用。

步进电机和普通电机的区别主要在于其脉冲驱动的形式，正是这个特点，步进电机可以和现代的数字控制技术相结合。

不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机。

在精度不是需要特别高的场合就可以使用步进电机，步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。

使用恰当的时候，甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美。

步进电机被广泛应用于数字控制各个领域：机器人方面，机器人的的关节驱动及行进的精确控制，需要步进电机；数控机床方面，如数控电火花切割机床要求刀具精确走步，减小加工件表面的粗糙度的同时提高效率，需要步进电机；办公自动化方面，如电脑磁盘驱动器中的磁盘进行读盘操作的精确位置控制，需要步进电机，在打印机、传真机中也需要步进电机对设备进行位置控制。

步进电动机是经济型数控系统经常采用的电机驱动系统。

这类电机驱动系统的特点是控制简单，适合计算机系统控制要求。

基于细分控制的步进电机驱动器的设计

第６卷第２期２００７年５月　淮阴师范学院学报（自然科学版）ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＨＵＡＩＹＩＮＴＥＡＣＨＥＲＳＣＯＬＬＥＧＥ（ＮＡＴＵＲＡＬＳＣＩＥＮＣＥＥＤＩＴＩＯＮ）　Ｖｏｌ畅６Ｎｏ畅２Ｍａｙ．２００７基于细分控制原理的步进电机通用驱动器设计马耀家，黄　建（北京航空航天大学自动化学院，北京　１０００８３）摘　要：阐述了细分控制原理，介绍了一种基于细分控制原理的步进电机通用驱动器．并以８６ＢＹＧ步进电机为负载，用实际运行试验验证设计的可行性，得到比较满意的结果．关键词：细分；步进电机；驱动器设计中图分类号：ＴＭ３８３．６文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－６８７６（２００７）０２－０１３６－０４　收稿日期：２００７－０１－１１　作者简介：马耀家（１９８２－），男，青海西宁人，硕士研究生，研究方向为电力电子技术及电机控制．０　引言步进电机是一种将数字式电脉冲信号转换成机械位移（角位移或线位移）的机电执行元件，在机电控制应用中，必须与相应的电子驱动电路配合使用．其性能不仅取决于步进电动机本身，很大程度上还取决于驱动器的性能［１］．细分控制技术可以实现步进电机恒转矩均匀控制，从而改进其性能．ＡＶＲ１６位微控制器在脉冲信号引起的外部中断作用下分别输出三路二进制数字信号．这三路信号代表互差１２０度相位的阶梯状近似正弦波．每一个外部中断产生一级阶梯波电压信号，该电压信号二进制数值等于同相位下相应相的正弦波幅值．该三相阶梯波通过８位电压型数模转换电路，输出三相模拟正弦波参考电压波形ＶＲＡ、ＶＲＢ、ＶＲＣ．参考信号与实际电压反馈值信号滞环比较之后，得到ＰＷＭ斩波信号，输入到三相全桥驱动芯片ＩＲ２１３０，产生驱动电流驱动步进电机，从而构成一个步进电动机的正弦波细分驱动器．该驱动器具有体积小，结构简单，运行功耗低等优点．该系统的细分数可以在微控制器运行程序中指定，在８细分到２６４级细分数之间选择．本文介绍一种采用ＡＶＲ１６位微控制器实现步进电动机正弦波细分控制方案，采用ＩＲ公司的ＩＲ２１３０全桥驱动芯片，驱动ＭＯＳＦＥＴ全桥电流斩波电路，生成细分正弦电流驱动５瓦到１５瓦功率范围内的三相混合式步进电机．在实际运行试验中，采用８６ＢＹＧ型步进电机作为负载，验证设计的可行性．１　细分控制技术原理与电路设计步进电机的细分控制的基本思想是每次输入脉冲时，不是将相绕组电流全部通入或切除，而是比较精确的控制各相励磁绕组中电流的大小，使步进电机内部的合成磁场近似为均匀的圆形旋转磁场，从而实现步进电机步距角的细分．一般情况下，合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小，相邻两合成磁场矢量之间的夹角大小决定了步距角的大小．因此，要想实现对步进电机的恒转矩均匀控制，必须合理控制电机绕组中的电流，使得合成磁场以很小的步距角转动，而且每个进给脉冲所引起的合成磁场的角度变化要均匀，使得步进电机内部合成磁场近似为均匀的圆形旋转磁场．采用细分驱动技术与电流控制技术是步进电机驱动器发展的主要趋势．目前细分驱动多采用量化的阶梯波、正弦波作为驱动电流波形．本文中的细分角指驱动器控制下步进电机可以到达的最小的步距角，细分数指原来的步距角和细分角的倍数．电路设计如图１．图１　硬件电路总体设计１畅１　三相参考正弦波生成方案外部设备给出的步进电机驱动脉冲作为ＡＶＲ１６位微控制器的外部中断信号，微处理器ＲＡＭ存储有设定细分数下每一组三路阶梯波分别对应的二进制数值大小．每接到一个外部中断信号，微控制器查询片上的ＲＡＭ存储的数值表，得到一组三路二进制数字信号，分别送到三相对应的Ｄ／Ａ转换器上．带有输入输出两级锁存器的Ｄ／Ａ转换芯片ＤＡＣ８０３２依次接收到二进制数字信号，送入三相对应的输入锁存器．待三相数字信号都锁存之后，微控制器同时给出输出命令，三路数模转换芯片同时输出三相正弦模拟参考图２　三相参考正弦波生成程序流程电压ＶＲＡ、ＶＲＢ、ＶＲＣ，并将其保持在输出锁存器中至下一个中断的到来．下一个脉冲信号触发外部，查询存储于微控制器的ＲＡＭ中的数值表，确定下一组二进制参考信号，继续送入数模转换电路产生三相参考信号．如此不断循环运行，按照数值表顺序产生三相近似正弦的阶梯波．程序流程如图２．１畅２　Ｈ桥驱动信号生成方案ＩＲ２１３０是美国ＩＲ公司生产的大功率ＭＯＳＦＥＴ／ＩＧＢＴ用驱动集成电路，双列直插２８引脚，高集成度六路驱动，所需外围组件少．偏置电压最大６００Ｖ，输出的最大正向峰值驱动电流为２５０ｍＡ，反向峰值驱动电流为５００ｍＡ．栅压范围１０～１５Ｖ．开关时间９９ｎｓ／４８ｎｓ（典型值）．死区时间μｓ（典型值）．具有过流关断、欠压封锁功能［２，３］．图３　Ａ、Ｂ两相驱动信号生成电路图４　Ｃ相驱动信号生成电路ＩＲ２１３０的控制信号由三相比较电路生成．电路的结构由运算放大器和电压比较器组成，如图３所示，霍尔电流传感器检测步进电机Ａ、Ｂ两相绕组的电流，得到的电流信号进过采样电阻生成反馈电压信号ｆｅｅｄｂａｃｋＣＵＲＲＥＮＴＡ，ｆｅｅｄｂａｃｋＣＵＲＲＥＮＴＢ，该两相反馈信号又经过同相放大电路，从而与霍尔电流反馈电路隔离并放大，成为图３中信号ＦＢＣＡ和ＦＢＣＢ．根据反应式步进电机电枢三相星形接发的特点知道ＩＣ＝－ＩＡ－ＩＢ，所以对Ａ、Ｂ相反馈信号经过反相求和电路得到Ｃ相反馈信号ＦＢＣＣ，如图４所示．最后三相反馈信号ＦＢＣＡ、ＦＢＣＢ、ＦＢＣＣ分别与参考电压ＶＲＡ、ＶＲＢ、ＶＲＣ比较，生成的ＰＷＭ斩波信号．经光耦隔离之后，得出Ａ＋、Ｂ＋、Ｃ＋三个输出信号，该三个信号经反相器，即得Ａ－、Ｂ－、Ｃ－三个反相信号．这六个信号构成ＩＲ２１３０驱动电路的控制信号．１畅３　ＩＲ２１３０驱动部分的电路ＩＲ２１３０驱动部分的电路比较复杂，其原理图如图５所示［２］．图中Ｃ２、Ｃ３、Ｃ７是自举电容，为上桥臂功７３１第２期马耀家等：基于细分控制原理的步进电机通用驱动器设计率管驱动的悬浮电源存储能量，Ｄ１４、Ｄ１５、Ｄ２０的作用是防止上桥臂导通时的直流电压加到ＩＲ２１３０的电源上而使器件损坏，因此Ｄ１４、Ｄ１５、Ｄ２０应有足够的反向耐压，当然由于Ｄ１４与Ｃ２、Ｄ１５与Ｃ３、Ｄ２０与Ｃ７串联，为了满足主电路功率管开关频率的要求，Ｄ１４、Ｄ１５、Ｄ２０应选快速恢复肖特二极管．Ｒ２６、Ｒ５０、Ｒ５１、Ｒ６０、Ｒ６２、Ｒ７２是ＩＧＢＴ的门极驱动电阻，取值十到几十欧．Ｒ５７和Ｒ５８组成过流检测电路，其中Ｒ５８是过流取样电阻，Ｒ５７是作为分压用的可调电阻，两者在实际应用中用导线短路．ＩＲ２１３０的ＨＩＮ１～ＨＩＮ３、ＬＩＮ１～ＬＩＮ３作为功率管的输入信号端，输入Ａ＋、Ｂ＋、Ｃ＋、Ａ－、Ｂ－、Ｃ－六个ＰＷＭ信号．ＦＡＵＬＴ经发光二极管与电压ＶＣＣ相连［４，５］．１畅４　电机驱动电路ＩＲ２１３０输出六路ＭＯＳＦＥＴ驱动电压信号，分别驱动六个ＭＯＳＦＥＴ开关管．全桥ＰＷＭ斩波得到近似为三相正弦波的驱动电流ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ驱动三相混合式步进电机．试验中采用８６ＢＹＧ三相混合式步进电机作为负载．８６ＢＹＧ步进电机参数如下：步距角：１畅８°；温升：６５Ｋ；绝缘电阻：１００ＭΩ（５００ＶＤＣ）；环境温度：－１０～＋５５℃；绝缘强度：５００ＶＡＣ１Ｍｉｎ；绝缘等级：Ｂ；额定电压：３畅６Ｖ；额定电流：４Ａ．图５　ＩＲ２１３０驱动电路原理图２　实验与结果在驱动器工作在８细分，１６细分，６４细分下的三相反应式步进电机电枢电流波形的示波器截图分别如图６、图７和图８所示．图６　８细分Ａ相电枢电流波形图７　１６细分Ａ相电枢电流波形图８　６４细分Ａ相电枢电流波形８３１淮阴师范学院学报（自然科学版）第６卷３　结论经过运行实验，证明设计可行，得到的驱动电流符合预期要求．实验验证细分数越大，细分角越小，电枢电流越接近正弦，电机运行越平稳．即合成磁场以很小的步距角转动，近似为均匀的圆形旋转磁场．但是细分控制技术难以做到精确控制细分后的步进角，在细分数较大时（实验中细分数大于１６）步进角难以准确控制．因而细分驱动技术适用于要求电机平稳运行的场合，而不适用于精确的步距控制场合．参考文献：［１］　王季秩，曲家骐．执行电动机［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９９．［２］　谭建成．电机控制专用集成电路［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９７．［３］　李宏，张望．高性能集成六输出高压ＭＯＳ门极驱动器：ＩＲ２１３０及其在电力电子技术中的应用［Ｊ］．电气传动自动化，１９９４，１６（２）：２０２７．［４］　ＩＲ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲｅｃｔｉｆｉｅｒＣｏ．）ＷＯＲＬＤＨＥＡＤＱＵＡＲＴＥＲＳ，ＩＲ２１３０（Ｊ）（Ｓ）ＤａｔａＳｈｅｅｔＮｏＰＤ６００１９ＲｅｖＰ［ＯＬ］，２００４［２００４－０４－０２］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｒｆ．ｃｏｍ／ｄａｔａｓｈｅｅｔ．ｈｔｍ．［５］　逄海萍．ＩＲ２１１１和ＩＲ２１３０在ＰＷＭ直流伺服系统中的应用［Ｊ］．电气传动自动化，２００１，２３（３）：２０２２．ＡＤｅｓｉｇｎｏｆＧｅｎｅｒａｌＭｉｃｒｏｓｔｅｐＤｒｉｖｅｒｆｏｒＳｔｅｐｐｅｒＭｏｔｏｒｓＭＡＹａｏ－ｊｉａ，ＨＵＡＮＧＪｉａｎ（ＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：　ＴｈｅｐａｐｅｒｅｘｐｌａｉｎｓＭｉｃｒｏｓｔｅｐＣｏｎｔｒｏｌＰｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｓａｄｅｓｉｇｎｏｆａｇｅｎｅｒａｌｍｉｃｒｏｓｔｅｐｄｒｉｖｅｒｆｏｒｓｔｅｐｐｅｒｍｏｔｏｒｓ，ａｎｄｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎｔｈｒｏｕｇｈａｐｒａｃｔｉｃａｌｒｕｎｎｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：　ｍｉｃｒｏｓｔｅｐ；ｓｔｅｐｐｅｒｍｏｔｏｒ；ＩＲ２１３０［责任编辑：李晓薇］９３１第２期马耀家等：基于细分控制原理的步进电机通用驱动器设计。