学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

一种新型车载仪表用步进电机驱动IC的设计

作　者: 邹飞
导　师: 邹雪城
学　校: 华中科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 步进电机细分控制脉宽调制合成磁场汽车仪表
分类号: TM383.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 164次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的执行机构,步进电机的主要优点是有较高的定位精度,无位置累积误差;并且特有的开环运行机制,与闭环控制系统相比减少系统成本,提高了可靠性。随着车载电子仪表的发展,其用的步进电机的控制技术也在朝着MCU和步进电机驱动集成方向的发展。本文对车载仪表常用的两相式步进电机的控制技术进行了深入的研究,设计了一种新型车载仪表用步进电机驱动器。该设计简化了步进电机驱动系统的硬件结构,可直接驱动步进电机,无需外接电路,而且性能优越。本文详细分析了步进电机的工作原理。对步进电机驱动常用的几种电路结构做了对比。详细的介绍了步进电机细分驱动原理,并选用了比较先进的步进电机细分驱动控制方案,即“电流矢量恒幅均匀旋转”的细分驱动控制方式。它保既证了控制精度,也提高了步进电机运行的稳定性。设计了步进电机驱动器及其各个子模块。采用了全数字的PWM技术,提高了PWM脉冲波的质量,降低了系统成本。并通过选择器模块的引入,将本来需要四个PWM产生器模块简化到只需两个。设计了步进电机驱动的系统软件,并提出了一种新的算法。对步进电机每个微步走固定步距做出了改进,步进电机驱动会根据步进电机运行的实际情况改变每个步距的大小。这样就提高了步进电机的速度,也对步进电机的振动情况有了一定的改善。最后对用仿真和实验的方式证实了所用的控制方法的可行性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 概论  8-14
  1.1 车载仪表发展  8
  1.2 车载仪表用电机的简介  8-10
  1.3 步进电机的发展  10-12
  1.4 本课题主要工作  12-14
2 步进电机的工作原理及驱动电路的研究  14-25
  2.1 步进电动机的类型  14
  2.2 步进电机主要的技术指标  14-15
  2.3 步进电动机的特点  15-16
  2.4 步进电机的构造和工作原理  16-19
  2.5 步进电机的驱动电路分类和性能比较分析  19-25
3 驱动器细分技术的研究  25-35
  3.1 步进电机细分的控制原理  25-28
  3.2 步进电机驱动细分电流波形的选择  28-34
  3.3 步进电机细分驱动电流参考波形数据的计算  34-35
4 步进电机驱动器的设计  35-47
  4.1 步进电机驱动器整体结构设计  35-36
  4.2 步进电机驱动器寄存器的设计  36-41
  4.3 PWM 产生器的设计  41-44
  4.4 PWM 选择器的设计  44-45
  4.5 步进电机驱动器输出引脚的设计  45-47
5 系统软件设计  47-57
  5.1 软件设计的基本原则  47
  5.2 步进电机驱动软件的算法研究  47-53
  5.3 主程序设计  53-55
  5.4 中断服务程序  55
  5.5 步进电机驱动算法子程序  55-57
6 仿真与试验结果  57-61
  6.1 功能仿真  57-59
  6.2 设计的综合  59
  6.3 FPGA 验证  59-61
7 结论及展望  61-64
  7.1 主要的研究内容  61
  7.2 本论文的特色  61-62
  7.3 本系统存在的不足和改进措施  62
  7.4 对后续工作的展望  62-64
致谢  64-65
参考文献  65-67

一种新型车载仪表用步进电机驱动IC的设计

内容摘要

全文目录

相似论文