3 控制软件
控制软件采用模块化设计方案,为了保证系统运行的速度,较为复杂的数据处理采用了查表方式,以节省CPU的运行时间;同时为了提高整个系统的可靠性和抗干扰能力,软件设计中副入了相应的抗干扰措施,如重复刷新技术、抗查询死循环措施等,以提高系统的整体性能。图4为步进电机细分运行的程序流程图。

4 细分步距角的测量与实测数据
为了进一步了解细分精度,对细分步距角进行了测量。这里采用光学自准方法对电机的角位移进行测量,测试仪器使用自准直仪和高精度数显转台等设备。图5为实现128细分时一个整步步距内细分角的变化图(如42BYGH型两相四拍为例,整步步距为1.8°)。
从实测数据分析可知,实现128细分时,最大误差达15%,均方误差为3.9%。这是由于测量带来的误差,电源电压的波动,电流谐波对绕组电感的影响,齿槽、铁心材料、边界条件等因素的存在,导致气隙磁场偏离预期位置引起的。

采用基于单片机控制直流电压驱动的细分方法,可实现128微步驱动(步进电机整步距角为1.8°),最大误差为15%,均方误差为3.9%。而采用脉冲宽度调制驱动的方法,经实际测试,对额定电压为12V的步进电机,当调制频率为1kHz时,其感应电压的最大值达到2V,细分误差达200%。当调制频率降低时,虽然感应电压变精密控制系统中步进电机的电细分技术研究精密控制系统中步进电机的电细分技术研究-技术文章电子技术信息港


