(完整版)基于单片机控制的步进电机调速系统的设计开题报告.pdf
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2022-06-05
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三江学院毕业设计（论文）开题报告
题 目
学生姓名、学号
指导教师姓名
基于单片机控制的步进电机调速系统的设计
陶 XX
张 XX
专业
职称
自动化
教授
应包括课题研究的背景、意义、文献综述；课题研究的基本内容、重点难点及要解决的主要问题；课题研
究计划与写作提纲等。(3000 字以上)
一、课题简介（基本内容）：
1 步进电机的概念
步进电动机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移 (或线位移)的电磁装置，是一种特殊的电
动机。一般电动机都是连续转动的，而步进电动机则有定位和运转两种基本状态，当有脉冲
输入肘步进电动机一步一步地转动，每给它一个脉冲信号，它就转过一定的角度。步进电动
机的角位移量和输入脉冲的个数严格成正比，在时间上与输入脉冲同步，因此只要控制输入
脉冲的数量、频率及电动机绕组通电的相序，便可获得所需的转角、转速及转动方向。在没
有脉冲输入时，在绕组电源的激励下气隙磁场能使转子保持原有位置处于定位状态。
2 步进电机的分类
步进电机分三种：永磁式（PM） ，反应式（VR）和混合式（HB）永磁式步进一般为两相，
转矩和体积较小，步进角一般为 7.5 度 或 15 度；反应式步进一般为三相，可实现大转矩输
出，步进角一般为 1.5 度，但噪声和振动都很大。在欧美等发达国家 80 年代已被淘汰；混
合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。它又分为两相和五相：两相步进角一般为 1.8 度
而五相步进角一般为 0.72 度。这种步进电机的应用最为广泛。
3 步进电机的调速的控制原理
步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，它的的
驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，
它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，控制换相顺序，即通电控制脉冲必须
严格按照一定顺序分别控制各相的通断。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到
准确定位的目的。控制步进电机的转向，即给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，若
按反序通电换相，则电机就反转。控制步进电机的速度，即给步进电机发一个控制脉冲，它
就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步，两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。同
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