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[机械] 基于GAL器件的步进电机控制器的研究与设计

  • 简介:步进电机广泛应用于对精度要求比较高的运动控制系统中,如机器人、打印机、软盘驱动器、绘图仪、机械阀门控制器等。目前,对步进电机的控制主要有由分散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器、专用集成芯片环形脉冲分配器等。分散器件组成的环形...
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目录 1 三相六拍步进电机控制要求
2 采用GAL控制脉冲分配的逻辑设计
3 GAL的软件设计

简单介绍 摘要: 介绍了利用阵列逻辑器件GAL16V8对三相六拍步进电机实现控制的方法及其电路设计。通过计算机编程器对GAL进行编程,可以满足各种控制要求。该电路简单,工作稳定可靠,编程灵活方便。
关键词: 通用阵列逻辑器件 步进电机 GAL16V8 三相六拍
步进电机广泛应用于对精度要求比较高的运动控制系统中,如机器人、打印机、软盘驱动器、绘图仪、机械阀门控制器等。目前,对步进电机的控制主要有由分散器件组成的环形脉冲分配器、软件环形脉冲分配器、专用集成芯片环形脉冲分配器等。分散器件组成的环形脉冲分配器体积比较大,同时由于分散器件的延时,其可靠性大大降低;软件环形分配器要占用主机的运行时间,降低了速度;专用集成芯片环形脉冲分配器集成度高、可靠性好,但其适应性受到限制,同时开发周期长、需求费用较高。通用阵列逻辑GAL(Generic Array Logic)是美国Lattice公司研制的一种电可擦除的可编程的新型PLD器件。近几年来,GAL以其高性能、高可靠性、可擦除及输出逻辑结构可组态等特性和100%的成品率,博得广大用户的信赖。它可以用来构成译码器、优先级编码器、多路开关、比较器、移位寄存器、计数器、总线仲裁器等。采用GAL器件对三相步进电机进行控制,不仅简化了系统的结构,降低了成本,而且编程灵活方便,提高了系统的可靠性,使系统具有更强的适应性。
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1 三相六拍步进电机控制要求
矩角特性是步进电机运行时一个很重要的参数,矩角特性好,步进电机启动转矩就大,运行不易失步。改善矩角特性一般通过增加步进电机的运行拍数来实现。三相六拍比三相二拍的矩角特性好一倍,因此在很多情况下,三相步进电机采用三相六拍运行方式。三相步进电机工作在三相六拍运行方式时,每个状态的变化使电机转动1/6齿距,三相激励规律为A-AB-B-BC-C-CA共六拍,对应时序如图1所示。A、B、C分别代表接到三相步进电机A相、B相、C相绕组的驱动脉冲。
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