基于单片机和FPGA的步进电机控制系统的研究

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sdcwsjy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文以两相混合式步进电机为研究对象,应用单片机和FPGA/CPLD技术,设计出一种全数字步进电机控制系统,通过仿真、综合和下载的各个程序测试环节,并在实验中得到了良好的应用。 本论文首先分析了混合式步进电机工作原理并推导出其数学模型,其次介绍系统的控制方案和设计思路,再次阐述FPGA的设计原理以及细分驱动的实现,最后对所要应用的硬件语言VHDL以及控制部分的仿真工具Proteus进行简要地介绍,以上文献为本研究设计部分提供了理论基础。 本论文提出了基于单片机和FPGA的步进电机控制系统的方案。利用单片机做控制核心来设定电机的转速、转向。FPGA负责细分驱动,把单片机发过来的脉冲波细化为阶梯波,实现步进电机转角的细分控制,使之更平稳的运动。控制部分的软硬件调试采用简单直观明了的仿真软件Proteus实现;细分系统采用软件硬化的设计思路,应用VHDL硬件设计语言。将单片机和FPGA的优势结合起来,各负其责,在最后的实验中取得了良好的效果。 单片机和FPGA的结合利用,是本系统设计的核心部分,单片机技术具有操作灵活、利用广泛以及价廉等特点。而FPGA具有旺盛的生命力和广阔的前景,必然推动着整个集成电路产业系统集成的进一步发展。采用FPGA,该系统无需外接D/A转换器,大大简化了系统的外围硬件电路结构,提高了系统的抗干扰性能。以单片机为控制核心,FPGA为驱动核心的系统结构简单,控制精度高,具有广泛的应用前景。
其他文献
主蒸汽温度对机组安全、稳定、经济运行具有重要的意义,因而对其的控制要求非常严格,一般要求与设定值的偏差保持在??5C以内。但该系统具有大迟延、大惯性、时变、扰动因素多等特点,且随着机组的容量增大,惯性特征显著增强,被控对象更为复杂。传统的PID基于反馈原理,不能及时调节大迟延对象,往往会造成很大的超调量,而且固定参数的控制器在多变的生产环境中,控制效果也不够理想。本文研究了预测控制在300MW机组
论文以国家自然科学基金项目为背景,提出了双输入多率系统的最小二乘迭代辨识研究课题。该课题属于应用基础研究,具有理论意义和实用价值。作者在查阅了相关文献的基础上,简
社会经济的高速发展、能源消耗的日益增加、生存环境的不断恶化,人类社会的可持续发展面临严峻挑战,发展、利用新能源是解决该挑战最有效的途径之一。风能是最有潜力的绿色新能
移动机器人在军事和民用上都具有广泛的应用价值,也因此成为国内外很多机构和组织的热点研究项目,机器人精确定位在移动机器人研究中占据重要的地位。逆向差分GPS技术(Invers
图像重建是由传感器获得对象的边界测量重建出对象内部介质分布的过程。图像重建的精度和速度是当前亟待解决的问题。为了获得更佳的图像质量和更快的成像速度,许多研究者进
微生物发酵过程具有强非线性、时变性和相关性,要实现对发酵过程的进一步优化和控制,必须要有合理的模型。然而目前由于受生物传感技术发展水平的限制和价格方面的因素,在发酵过程中能被在线测量的参数仅局限于某些物理、化学参数,而对较为复杂的关键生物参数还不能有效快捷地在线测量,导致不能建立合理的模型。因此,对发酵过程引进软测量技术具有很大的意义。本文在详细分析发酵过程软测量方法研究现状的基础上,研究了基于支
粗糙集理论是一种处理模糊和不精确性问题的新型数学工具,在数据挖掘、机器学习、决策支持系统和模式识别等领域得到了广泛应用。本文以常见的汽轮机振动故障为研究对象,介绍
随着社会经济的发展,一些经济发展水平较高的地区通过交通辐射的媒介对外进行资本、人才、技术、市场信息等的交流与传播,将经济的辐射效应有效传递到各个地方。道路交通辐射在
垂直和倾斜上升管中油水两相流流动结构对其流量测量响应有较大影响,研究基于一维可测信号的流型识别方法对流量测量模型建立具有重要意义。本文从多尺度非线性信号分析角度分
伴随着计算机硬件的不断更新进步,网络用户更充分的享受到了视觉和听觉的享受。但在人们的生活更加依赖网络,网络带给人们无极限的乐趣的同时,网络安全也受到了更严重的威胁,尤其