文本内容:
实验五步进电机转速控制
一、实验目的1.了解步进电机的工作原理;2.理解步进电机的转速控制方式和调速方法;3.掌握用VBScript或JScript脚本语言进行开关量的编程
二、实验设备1.THBCC-1型__与系统•控制理论及计算机控制技术实验平台2.THBXD数据采集卡一块含37芯通信线、16芯排线和U__电缆线各1根3.PC机1台含软件“THBCC-1”
三、实验原理1.步进电机工作原理简介步进电机是一种能将电脉冲__转换成机械角位移或线位移的执行元件,它实际上是一种单相或多相同步电机电脉冲__通过环形脉冲分配器,励磁绕组按照顺序轮流接通直流电源由于励磁绕组在空间中按一定的规律排列,轮流和直流电源接通后,就会在空间形成一种阶跃变化的旋转磁场,使转子转过一定角度称为步距角在正常运行情况下,电机转过的总角度与输入的脉冲数成正比;电机的转速与输入脉冲频率保持严格的对应关系,步进电机的旋转同时与相数、分配数、转子齿轮数有关;电机的运动方向由脉冲相序控制因为步进电机不需要A/D转换,能够直接将数字脉冲__转化成为角位移,它被认为是理想的数控执行元件故广泛应用于数控机床、打印绘图仪等数控设备中不过步进电机在控制的精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统的闭环控制的直流伺服电动机在精度不是需要特别高的场合,可以使用步进电机,以发挥其结构及驱动电路简单、可靠性高和成本低的特点伴随着不同数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高,步进电机将会在更多的领域得到应用现在比较常用的步进电机有反应式步进电机、永磁式步进电机、混合式步进电机和单相式步进电机等其中反应式步进电机的转子磁路是由软磁材料制成,定子上有多相励磁绕组,利用磁导的变化产生转矩现阶段反应式步进电机应用最广泛2.步进电机驱动电路原理步进电机和普通电机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式,必须使用专用的步进电机驱动控制器正是这个特点,步进电机可以和现代的数字控制技术相结合图2-1步进电机系统的驱动框图如图2-1所示,它一般有脉冲发生单元、脉冲分配单元、功率驱动单元保护和反馈单元组成除功率驱动单元以外,其他部分越来越趋向于用软件来实现3.软件控制方法(并行控制)并行控制是指用硬件或软件方法实现脉冲分配器的功能,它输出的多相脉冲__,经功率放大后驱动电机的各相绕组,其框图如图2-2所示图2-2步进电机软件控制框图该实验系统中的脉冲分配器由软件实现的,由数据采集卡中的DO1~DO4作为并行驱动驱动,驱动四相反应式步进电机
四、实验步骤
1、实验接线
1.1将数据采集卡单元中的DO1~DO4分别接到步进电机单元的A、B、C和D输出端;
1.2打开实验平台的电源总开关
2、脚本程序运行
2.1启动计算机,在桌面双击图标“THBCC-1”,运行实验软件
2.2顺序__虚拟示波器界面上的“”按钮和工具栏上的“”按钮脚本编程器;
2.3在脚本编辑器窗口的文件菜单下__“打开”按钮,并在“计算机控制技术应用算法”文件夹下选中“步进控制”脚本程序并打开,阅读、理解该程序,然后__脚本编辑器窗口的调试菜单下“步长设置”,将脚本算法的运行步长设为100ms;
2.3__脚本编辑器窗口的调试菜单下“启动”;观察步进电机的运行情况;
2.4__“脚本编辑器”窗口上“停止”按钮,更改算法的运行步长,并再次运行算法程序,观察步进电机的运行;
2.5实验结束后,关闭脚本编辑器窗口,退出实验软件
五、实验报告要求1.画出步进电机转速控制系统的方框图2.根据实验程序编写四相八拍方式的程序
六、参考程序dimn‘变量定义subInitializearg‘初始化函数SetDOFALSE1SetDOFALSE2SetDOFALSE3SetDOFALSE4endsubsubTakeOneSteparg‘算法运行函数n=n+1ifn=1thenSetDOTRUE1步进电机的ADO1SetDOTRUE2步进电机的BDO2SetDOFALSE3步进电机的CDO3SetDOFALSE4步进电机的DDO4endififn=2thenSetDOFALSE1SetDOTRUE2SetDOTRUE3SetDOFALSE4endififn=3thenSetDOFALSE1SetDOFALSE2SetDOTRUE3SetDOTRUE4endififn=4thenSetDOTRUE1SetDOFALSE2SetDOFALSE3SetDOTRUE4n=0endifendsubsubFinalizearg‘退出函数SetDOFALSE1SetDOFALSE2SetDOFALSE3SetDOFALSE4endsub。