| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 符号表 | 第15-16页 |
| 1. 绪论 | 第16-28页 |
| 1.1. 手持自动注射器研究背景与意义 | 第16-18页 |
| 1.1.1. 手持注射器研究背景 | 第16-17页 |
| 1.1.2. 手持自动注射器简介 | 第17页 |
| 1.1.3. 手持注射器步进电机存在的问题 | 第17-18页 |
| 1.2. 步进电机控制系统的研究现状 | 第18-26页 |
| 1.2.1. 步进电机的类型 | 第18-20页 |
| 1.2.2. 步进电机控制系统类型 | 第20-22页 |
| 1.2.3. 步进电机控制系统现阶段问题 | 第22-23页 |
| 1.2.4. 现阶段步进电机控制系统的优化方式 | 第23-26页 |
| 1.3. 本文的设计目标及主要工作安排 | 第26-28页 |
| 1.3.1. 本文的设计意义与目标 | 第26页 |
| 1.3.2. 论文的主要工作 | 第26-27页 |
| 1.3.3. 论文的内容安排 | 第27-28页 |
| 2. 步进电机模型理论分析 | 第28-40页 |
| 2.1. 混合式步进电机的结构及工作原理 | 第28-30页 |
| 2.2. 步进电机的数学模型 | 第30-37页 |
| 2.2.1. 混合式步进电机绕组动态方程 | 第30-32页 |
| 2.2.2. 混合式步进电机中的磁能与电磁转矩方程 | 第32-35页 |
| 2.2.3. 混合式步进电机整体数学模型 | 第35-37页 |
| 2.3. 步进电机运行问题分析 | 第37-39页 |
| 2.3.1. 低频振荡分析 | 第37-38页 |
| 2.3.2. 动态特性分析 | 第38-39页 |
| 2.4. 本章小结 | 第39-40页 |
| 3. 步进电机控制系统优化 | 第40-48页 |
| 3.1. 步进电机动态特性与低频振荡的优化方法 | 第40-41页 |
| 3.1.1. 低频振荡的优化方法 | 第40页 |
| 3.1.2. 步进电机动态特性的提升方法 | 第40-41页 |
| 3.2. 电流细分原理 | 第41-44页 |
| 3.2.1. 电流细分的原理 | 第41-43页 |
| 3.2.2. SPWM波控制原理 | 第43-44页 |
| 3.3. 交替电流衰减算法 | 第44-47页 |
| 3.3.1. 常见的H桥电流衰减方式 | 第44-46页 |
| 3.3.2. 交替电流衰减算法原理 | 第46-47页 |
| 3.4. 本章小结 | 第47-48页 |
| 4. 基于AVR的步进电机控制系统硬件电路设计 | 第48-60页 |
| 4.1. 整体方案对比及系统设计 | 第48-49页 |
| 4.2. AVR32单片机及其外部电路 | 第49-50页 |
| 4.3. 光电耦合隔离电路 | 第50-52页 |
| 4.4. 电机功率驱动电路 | 第52-54页 |
| 4.4.1. 功率器件选型 | 第52-53页 |
| 4.4.2. 半桥驱动电路 | 第53-54页 |
| 4.5. 电流采样电路 | 第54-57页 |
| 4.5.1. 电流采样方案 | 第55页 |
| 4.5.2. 信号调理电路 | 第55-57页 |
| 4.6. 过流保护电路 | 第57-58页 |
| 4.7. 电路板PCB绘制 | 第58页 |
| 4.8. 本章小结 | 第58-60页 |
| 5. 基于AVR的步进电机控制系统软件设计 | 第60-70页 |
| 5.1. 软件开发环境 | 第60页 |
| 5.2. 软件整体设计 | 第60-62页 |
| 5.2.1. 软件模块划分 | 第60-61页 |
| 5.2.2. 软件整体流程设计 | 第61-62页 |
| 5.3. 子模块设计 | 第62-69页 |
| 5.3.1. 电流细分实现 | 第62-63页 |
| 5.3.2. 电流闭环PI控制 | 第63-65页 |
| 5.3.3. 交替电流衰减算法实现 | 第65页 |
| 5.3.4. 单片机PWM输出控制 | 第65-67页 |
| 5.3.5. 抛物线型加减速曲线设计 | 第67-69页 |
| 5.4. 本章小结 | 第69-70页 |
| 6. 步进电机控制系统的实验验证 | 第70-78页 |
| 6.1. 波形测试实验 | 第70-73页 |
| 6.1.1. 波形测试实验平台 | 第70-71页 |
| 6.1.2. 波形测试 | 第71-73页 |
| 6.2. 加减速性能实验 | 第73-75页 |
| 6.2.1. 加减速测试实验平台 | 第73-74页 |
| 6.2.2. 测试实验分析对比 | 第74-75页 |
| 6.3. 电机扭矩测试实验 | 第75-76页 |
| 6.3.1. 扭矩测试实验平台 | 第75-76页 |
| 6.3.2. 电机扭矩实验结果分析 | 第76页 |
| 6.4. 本章小结 | 第76-78页 |
| 7. 总结与展望 | 第78-80页 |
| 7.1. 总结 | 第78-79页 |
| 7.2. 展望 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-84页 |