本文的步進電機閉環(huán)控制方法采用核步法[3]。核步法的控制思想是從簡化控制系統(tǒng)出發(fā),利用核步計數(shù)器對系統(tǒng)位置進行跟蹤監(jiān)視,即時發(fā)出反饋控制信號,從而完成對位置的控制。其基本原理如圖1所示。單片機接收來自上位機的時序脈沖信號和方向信號,經(jīng)驅動放大后送往步進電機來控制步進電機工作;步進電機帶動編碼器同軸旋轉,由編碼器檢測轉角度,并以脈沖的形式反饋到單片機進行核步計數(shù);單片機根據(jù)脈沖反饋當量值與給定值進行比較,按照核步算法發(fā)出控制指令。如果發(fā)生丟步,單片機就會根據(jù)差值繼續(xù)發(fā)送脈沖,把丟掉的步數(shù)補上,從而完成步進電機轉動位置的閉環(huán)控制。
圖1閉環(huán)控制原理示意圖
3硬件設計
3.1驅動部分電路
驅動電路以步進電機驅動芯片THB6064H為核心,配合簡單的外圍電路實現(xiàn)步進電機的驅動。驅動電路如圖2所示。
圖2驅動電路