本文的步進電機閉環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出發,利用核步計數器對系統位置進行跟蹤監視,即時發出反饋控制信號,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;單片機根據脈沖反饋當量值與給定值進行比較,按照核步算法發出控制指令。如果發生丟步,單片機就會根據差值繼續發送脈沖,把丟掉的步數補上,從而完成步進電機轉動位置的閉環控制。
圖1閉環控制原理示意圖
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步進電機的驅動。驅動電路如圖2所示。
圖2驅動電路