步进电机的控制算法研究与实现
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第13-21页 |
| 1.1 步进电机控制系统概述 | 第13-16页 |
| 1.1.1 步进电机概述 | 第13页 |
| 1.1.2 三相混合式步进电机的工作原理 | 第13-16页 |
| 1.1.3 步进电机控制系统 | 第16页 |
| 1.2 步进电机控制技术的研究现状 | 第16-19页 |
| 1.3 论文的主要工作 | 第19-21页 |
| 2 步进电机控制算法研究 | 第21-33页 |
| 2.1 步进电机工作特性 | 第21-30页 |
| 2.1.1 静态特性 | 第21-22页 |
| 2.1.2 动态特性 | 第22-24页 |
| 2.1.3 dq0 矢量控制分析 | 第24-30页 |
| 2.2 步进电机微步驱动 | 第30-33页 |
| 3 步进电机控制系统设计 | 第33-37页 |
| 3.1 步进电机控制系统整体设计 | 第33-34页 |
| 3.2 控制模块设计 | 第34-35页 |
| 3.2.1 可编程逻辑器件控制 | 第34页 |
| 3.2.2 单片机控制 | 第34页 |
| 3.2.3 DSP 控制 | 第34-35页 |
| 3.3 功率驱动模块设计 | 第35-36页 |
| 3.3.1 分立模块驱动电路 | 第35页 |
| 3.3.2 IPM 智能功率驱动模块 | 第35-36页 |
| 3.4 整体设计方案的确定 | 第36-37页 |
| 4 控制系统硬件电路设计 | 第37-63页 |
| 4.1 基于单片机的控制模块设计 | 第37-47页 |
| 4.1.1 单片机选型及端口定义 | 第37-39页 |
| 4.1.2 输入信号电路 | 第39页 |
| 4.1.3 DAC 信号输入输出电路 | 第39-41页 |
| 4.1.4 参考电流幅值控制电路 | 第41-42页 |
| 4.1.5 信号生成电路 | 第42-43页 |
| 4.1.6 载波电路 | 第43-44页 |
| 4.1.7 PWM 生成电路 | 第44-46页 |
| 4.1.8 强弱电接口电路 | 第46页 |
| 4.1.9 系统PCB 设计 | 第46-47页 |
| 4.2 基于CPLD 的控制模块设计 | 第47-50页 |
| 4.2.1 CPLD 外设电路设计 | 第48-49页 |
| 4.2.2 ByteBlaster 下载电缆制作 | 第49-50页 |
| 4.3 功率驱动模块设计 | 第50-54页 |
| 4.3.1 驱动电路设计 | 第50-52页 |
| 4.3.2 三相全桥逆变电路设计 | 第52-53页 |
| 4.3.3 IGBT 栅极驱动电路设计 | 第53-54页 |
| 4.4 电流反馈电路设计 | 第54-55页 |
| 4.5 系统保护电路设计 | 第55-60页 |
| 4.5.1 控制电路可靠性设计 | 第55页 |
| 4.5.2 合闸启动电路设计 | 第55-58页 |
| 4.5.3 断电检测电路 | 第58页 |
| 4.5.4 过电压保护电路 | 第58-59页 |
| 4.5.5 欠电压保护电路 | 第59页 |
| 4.5.6 过电流保护电路 | 第59-60页 |
| 4.6 系统开关电源设计 | 第60-62页 |
| 4.7 本章小结 | 第62-63页 |
| 5 控制系统软件设计 | 第63-72页 |
| 5.1 单片机方案软件设计 | 第63-68页 |
| 5.1.1 单片机管脚定义 | 第63-64页 |
| 5.1.2 程序流程图 | 第64页 |
| 5.1.3 初始化模块 | 第64-65页 |
| 5.1.4 控制信号输入模块 | 第65-67页 |
| 5.1.5 D/A 数据传输模块 | 第67-68页 |
| 5.1.6 系统掉电保护 | 第68页 |
| 5.2 CPLD 方案软件设计 | 第68-71页 |
| 5.2.1 SigSelect.vhd | 第68-69页 |
| 5.2.2 FreCount.vhd | 第69-70页 |
| 5.2.3 DataRom.vhd | 第70页 |
| 5.2.4 VHDL 代码仿真 | 第70-71页 |
| 5.3 本章小结 | 第71-72页 |
| 6 控制系统实验测试与分析 | 第72-78页 |
| 6.1 控制系统测试平台 | 第72页 |
| 6.2 系统测试与分析 | 第72-77页 |
| 6.2.1 控制电路测试与分析 | 第72-73页 |
| 6.2.2 信号生成电路测试与分析 | 第73-76页 |
| 6.2.3 电流细分测试与检验 | 第76-77页 |
| 6.2.4 保护电路测试 | 第77页 |
| 6.3 本章小结 | 第77-78页 |
| 7 结论 | 第78-82页 |
| 7.1 总结 | 第78-80页 |
| 7.1.1 提出整体解决方案和控制算法 | 第78页 |
| 7.1.2 完成系统硬件设计 | 第78-79页 |
| 7.1.3 完成系统软件设计 | 第79-80页 |
| 7.1.4 完成控制系统实验测试 | 第80页 |
| 7.2 存在的问题 | 第80-81页 |
| 7.3 前景展望 | 第81-82页 |
| 参考文献 | 第82-85页 |
| 附录 | 第85-88页 |
| 致谢 | 第88-89页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第89-92页 |
| 上海交通大学学位论文答辩决议书 | 第92页 |
