论文部分内容阅读
步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的机电元件，具有控制性能好、无积累误差等优点，广泛应用于工业、军事和医疗自动化等领域中。两相混合式步进电动机是工业控制中广泛应用的一种电机，代表步进电机的发展趋势。电机控制器的单片集成化研究已经成为电机控制领域的一个新的发展方向，也是技术发展的必然趋势。因此，对于两相混合式步进电机驱动器的全数字化研究有着十分重要的现实意义。
本文首先介绍了步进电动机系统的组成及步进电机的发展状况与趋势，分析了步进电机的不同驱动技术的驱动原理与特点，重点介绍了步进电机的细分驱动技术和获得细分电流的各种方法，并在此基础上提出脉宽调制技术来获得细分电流。
本论文使用Altera公司的QUARTUS软件，以FPGA为核心器件，采用自顶向下的设计方法和模块化设计方法，设计两相混合式步进电机的细分控制器。论文用Verilog硬件描述语言对电路进行描述，使用第三方仿真软件Modelsim对各模块进行功能仿真。之后将各模块封装与布局布线，并进行时序仿真。
仿真结果验证了设计方案的可行性，表明了该驱动器能够满足时序要求，能够产生步进电机的驱动脉冲。该片上系统可以大幅度降低功耗、提高抗干扰性、增加技术保密性以及减少电路板面积，具有一定的实用价值。