【摘 要】
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本设计基于工业以太网的无刷直流电机和步进电机多用驱动控制器需要,运用伺服驱动控制技术和步进电机细分技术对永磁无刷直流电机与步进电机进行控制,驱动器之间的通信运用工业
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本设计基于工业以太网的无刷直流电机和步进电机多用驱动控制器需要,运用伺服驱动控制技术和步进电机细分技术对永磁无刷直流电机与步进电机进行控制,驱动器之间的通信运用工业以太网IEEE1588同步技术。设计主要包括三个部分。第一,M3内核与CPLD组合构成的总控制器设计。第二,对三相步进电机实现细分驱动,加减速控制和精确定位。第三,运用IEEE1588同步协议对STM32以太网模块进行相应的配置。设计中选用一对多的控制模式,总控制器通过以太网接口发出命令,并且从模块同步主控模块时钟。各个电机驱动模块在获得指令后,紧密的跟随位置指令,各个电机也可以通过以太网及时进行数据交换。最后,确立了以STM32与CPLD为核心的控制系统的硬件系统,并在Keil与Lattice开发软件下完成了整个控制系统的软件设计,并通过Modbus Poll进行测试。测试结果表明:该驱动器可以方便用于无刷直流电机和步进电机。驱动无刷直流电机时,测试定转速误差小于1.25%,说明该速度PI控制有效,同时采用提前换相算法,使低速扭矩振幅小于5%,改善了其低速振荡问题。驱动步进电机时,通过细分技术提升了步进电机的性能,实现了步进电机加减速功能。两种电机均运用定时器级联的方法,使换相延迟时间减少了23us,改善了换相的延迟,提升了电机换相的效率。
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