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基于FPGA的步進(jìn)電機(jī)正弦波細(xì)分驅(qū)動器設(shè)計
（作者未知） 2010/6/17
1 引言
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的角位移（或線位移）的機(jī)電元件，具有結(jié)構(gòu)簡單堅固耐用工作可靠的優(yōu)點因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。由于脈沖的不連續(xù)性又使步進(jìn)電機(jī)運行存在許多不足之處，如低頻振蕩、噪聲大、分辨率不高及驅(qū)動系統(tǒng)可靠性差等，嚴(yán)重制約了其應(yīng)用范圍。步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分控制有效地解決了這一問題，但是傳統(tǒng)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)大多數(shù)采用的是用單片機(jī)作為控制芯片，外加分立的數(shù)字邏輯電路和模擬電路構(gòu)成。受單片機(jī)工作頻率的限制，細(xì)分?jǐn)?shù)不是很高，因此驅(qū)動器的控制精度較低，控制性能不是很理想。隨著高性能數(shù)字信號處理器DSP的出現(xiàn)，以DSP為控制核心，以軟件方式實現(xiàn)電機(jī)控制一度成為研究的熱點。近年來隨著可編程邏輯器件的飛速發(fā)展，使得可編程邏輯器件功能越來越強(qiáng)大從而促使高集成化高精度驅(qū)動器的出現(xiàn)。因此本文提出了一種基于SOPC片上可編程的全數(shù)字化步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)是以FPGA為核心控制器件，將驅(qū)動邏輯功能模塊和控制器成功地集成在FPGA上實現(xiàn)，充分發(fā)揮了硬件邏輯電路對數(shù)字信號高速的并行處理能力，可以使步進(jìn)電機(jī)繞組電流細(xì)分達(dá)到4096，且細(xì)分?jǐn)?shù)可以自動調(diào)節(jié)，極大地提高了控制精度和驅(qū)動器的集成度，減小了驅(qū)動器體積。
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