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      步進電機旋轉角度的控制

      2018-10-09

      步進電機旋轉角度的控制

       步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元件。在非超載的情況下,電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數,而不受負載變化的影響,當步進驅動器接收到一個脈沖信號,它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度,稱為"步距角",它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量,從而達到準確定位的目的;同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度,從而達到調速的目的。

          步進電機是一種感應電機,它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的,多相時序控制電流,用這種電流為步進電機供電,步進電機才能正常工作,驅動器就是為步進電機分時供電的,多相時序控制器。我們通過給驅動器提供不同數量的高低電平來控制電機旋轉的角度。

          我們計算需要的脈沖數,需要先了解驅動器的細分步數。每個驅動器都可以設置其細分步數,我們選擇需要的細分步數然后計算脈沖數。如選擇細分步數為3600,則步進角=360/3600=0.1°。代表我們每提供一個高低脈沖(注意1個高電壓+1個低電壓才算一個脈沖)電機選裝0.1°,則若我們想要旋轉100°,那么只需要提供1000個脈沖即可。

          下面詳細的說一下實現的具體方法,我們可在接收到軟件給我們下發的旋轉一定的角度命令后,計算需要旋轉的脈沖數,然后可通過定時器控制高低電平持續的時間(通過控制持續的時間我們就可以控制我們電機的旋轉速度),在每次高低電平反轉時(此時會進到定時器中斷中)我們就可將設置的變量值+1(注意變量須從0開始計數),在判斷設置的變量是否為我們計算的脈沖數的2倍(高低電平需要進行翻轉2次才是1個脈沖),若是則證明電機已旋轉到我們需要的角度,則控制電機停下,若不是則需要繼續計數,直到計數值滿足我們的需求在將電極停下。等待下次命令的到來,我們在進行下次的旋轉。經過以上的操作我們就實現了電機旋轉角度的控制。

          上面的例子細分步數正好是360的整倍數,若不是整倍數則我們在計算脈沖數的時候就會得不到整數,在多次旋轉時就會積累大角度誤差,影響我們的旋轉精度。


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