步进伺服电机毕业论文
步进电动机应用及发展趋势[论文]
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浅析步进电动机的应用及发展趋势步进电动机已成为除直流电动机和交流电动机以外的第三类电动机。
传统电动机作为机电能量转换装置，在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。
为适应这些要求，发展了一系列新的具备控制功能的电动机系统，其中较有自己特点，且应用十分广泛的一类便是步进电动机。
步进电动机的发展与计算机工业密切相关。
自从步进电动机在计算机外设备中取代小型直流电动机以后，使其设备的性能提高，很快地促进了步进电动机的发展。
一、步进电动机的基本结构与工作原理步进电动机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移或直线位移的机电执行元件。
每当输入一个电脉冲，电动机就转动一个角度前进一步。
脉冲一个一个地输入，电动机便一步一步地转动，因此，这种电动机称为步进电动机。
它输出的角位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。
控制输入脉冲数量、频率及电动机各相绕组的通电顺序，就可以得到各种需要的运行特性，因而广泛用于数字控制系统中。
在数控开环系统中作为一种伺服驱动元件。
二、步进电动机的应用步进电动机是一种将电脉冲信号转换成相应角位的数字执行部件，因此它在数字控制系统中、程序控制系统及许多航天工业系统中得到了应用。
随着微型计算机的发展，步进电动机得到了更广泛的应用，有相当一部分步进电动机正应用在计算机的外部设备如打印机、纸带输送机构、卡片阅读机、主动轮驱动机构和磁盘存储器存取机构等。
1、步进电动机驱动系统在数控铣床中的应用在进给伺服系统中，步进电动机需要完成两项任务：一是传递转矩，这应克服机床工作台与导轨间的摩擦力及切削阻力等负载转矩，通过滚珠丝械带动工作台，按指令要求快速进退或切削加工；另外是传递信息，即根据指令要求精确定位，接收一个脉冲，步进电动机就转过一个固定的角度，经过传动机构驱动工作台，使之按规定方向移动一个脉动当量的位移。
因此指令脉冲总数也就决定了机床的总位移量，而指令脉冲的频率决定了工作台的移动速度。
每台步进电动机可驱动一个坐标的伺服机构，利用两个或三个坐标轴联运就能加工出一定几何开头的零件来。
毕业设计论文基于单片机的步进电机控制器
毕业设计论文基于单片机的步进电机控制器摘要：本文研究了基于单片机的步进电机控制器的设计与实现。
首先介绍了步进电机的原理和特点，然后详细介绍了单片机的选型和控制原理。
接着，设计了一个简单的步进电机控制器电路，并使用C语言编写了相应的控制程序。
最后，通过实际性能测试验证了该步进电机控制器的正常工作。
关键词：单片机、步进电机、控制器、C语言1.引言步进电机是一种适用于许多自动化系统的重要组件，广泛应用于打印机、机床、机器人等设备。
然而，传统的步进电机控制方式往往需要复杂的电路和控制器，使得系统设计和维护困难。
基于单片机的步进电机控制器具有结构简单、易于控制和成本低廉的优点，因此受到了广泛的关注。
2.步进电机控制原理步进电机是一种通过控制电流大小和方向来控制转动角度的电机。
它的转动角度是离散的，可以精确控制。
常见的步进电机包括两相、三相和四相步进电机。
在本设计中，选用了四相步进电机。
3.单片机选型与控制原理为了实现步进电机的控制，需要选取适合的单片机作为控制核心。
在本设计中，选择了XXXX单片机。
该单片机具有高性能、低功耗和丰富的外设接口，非常适合步进电机控制的需求。
单片机的控制原理主要分为两步：生成控制信号和输出电流。
控制信号通过单片机的GPIO口产生，用于控制步进电机的旋转方向和步进距离。
电流的输出通过单片机的PWM输出口产生，用于控制步进电机的转速。
4.步进电机控制器电路设计根据以上原理，本设计设计了一个简单的步进电机控制器电路。
电路主要包括单片机、电源模块、步进电机和相关驱动电路。
其中，单片机和电源模块的连接相对简单，主要是通过电源线和数据线进行连接。
步进电机和驱动电路的连接相对复杂，需要根据步进电机和驱动电路的规格参数进行正确的接线和设置。
5.步进电机控制程序设计本设计使用C语言编写了步进电机控制程序。
程序主要包括初始化配置和控制函数两个部分。
初始化配置部分用于设置单片机的工作模式、GPIO口的方向和电流输出配置等。
伺服电机科技论文
摘要控制电机是各种自动化技术的基本环节，它的发展与微电子技术、电力电子技术和自控技术密切相关。
本文系统的阐述了伺服电动机的基本工作原理，伺服电机的分类、特点，并与其他电动机作了简单的对比，伺服电机目前的发展状况以及未来的发展趋势。
随着时代的进步，科学技术的发展，电动机也在迅速发展，性能优越，价格便宜，控制方便的电机更能符合市场的需要和技术的要求。
关键词：伺服电机控制电机工作原理发展现状IAbstractMotor control is the basic link of automation technology, its development and micro-electronics technology, power electronic technology and automatic control technology closely related. This paper introduces the basic working principle of servo motor, servo motor of the classification, characteristics, and the other motor as a simple comparison, servo motor current development status and future developing trend. With the progress of the times, the development of science and technology, the motor is also developing rapidly, superior performance, low price, convenient control of the motor can meet the needs of the market and technical requirements.Key Words:Servo motor Control motor Working principle Development status目录一、伺服电动机的概念 (1)二、伺服电动机的工作原理 (1)三、伺服电动机的分类 (2)四、伺服电动机的特点 (2)五、交流伺服电动机的发展现状 (3)六、与步进电机的性能比较 (4)1、控制精度不同 (4)2、低频特性不同 (4)3、矩频特性不同 (4)4、过载能力不同 (5)5、运行性能不同 (5)6、速度响应性能不同 (5)七、选型计算方法 (5)八、交流伺服电动机的发展趋势 (6)1、高效率化 (6)2、通用化 (6)3、智能化 (6)4、网络化和模块化 (6)5、小型化和大型化 (6)九、结论 (7)十、参考文献 (7)一、伺服电动机的概念用作自动控制装置中执行元件的微特电机。
利用单片机AT89C51控制步进电机毕业论文(论文)
利用单片机AT89C51控制步进电机毕业论文(论文)广州城建职业学院毕业设计题目利用单片机AT89C51控制步进电机所在系机电与信息工程学院专业班级 10应用电子技术班学生姓名罗 X X学生学号 1004080123指导老师李有兵广州城建职业学院教务处制利用单片机AT89C51控制步进电机10应用电子技术班罗汉友指导教师：李有兵摘要步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的精密执行元件，由于步进电机具有控制方便、体积小等特点，所以在数控系统、自动生产线、自动化仪表、绘图机和计算机外围设备中得到广泛应用。
微电子学的迅速发展和微型计算机的普及与应用，为步进电动机的应用开辟了广阔前景，使得以往用硬件电路构成的庞大复杂的控制器得以用软件实现，既降低了硬件成本又提高了控制的灵活性，可靠性及多功能性。
在当今社会的各个领域步进电机无处不在，应用领域涉及机器人、工业电子自动化设备、医疗器件、广告器材、舞台灯光设备、印刷设备、计算机外部应用设备等等。
因此，设计出高精确度、实时监控、语音提示的步进电机具有重要的现实意义和实用价值。
本文介绍了单片机控制步进电机的系统。
步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，其原理是通过对它每相线圈中的电流和顺序切换来使电机作步进式旋转。
本文先介绍了混合式步进电机的结构和工作原理，分析了细分驱动对于改善步进电机运行性能的作用，设计主要采用控制电路主要由AT89C51单片机、晶振电路、地址锁存器、译码器、数码管显示电路组成，单片机是控制系统的核心。
文中对整个系统的架构及硬件电路和驱动软件的实现都做了详细的介绍。
关键词AT89C51；步进电机；正反转目录第1章单片机控制系统概述 (3)1.1单片机系统概述 (3)1.2 AT89C51单片机概述 (4)第2章步进电机概述 (9)2.1 步进电机的基本介绍 (9)2.2 步进电机的特点及种类 (10)2.3 步进电机的选择 (11)第3章单片机编程软件概述 (12)3.1 Keil软件简介 (12)3.2 Keil工程项目建立 (12)3.3 C语言程序代码 (13)第4章硬件电路设计 (21)4.1电路设计构思 (21)4.2 硬件电路设计 (23)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)第1章单片机控制系统概述1.1单片机系统概述随着材料科学、工艺技术、计算机技术的发展与进步，电路系统向着集成度极高的方向发展。
基于51单片机控制步进电机毕业设计论文
基于51单片机控制步进电机毕业设计论文南京工业大学毕业设计题目：基于单片机的步进电机控制系统设计学生姓名：学号：专业：电气工程与控制科学学院班级：指导教师：杨道业2016年6月基于单片机的步进电机控制系统设计摘要步进电动机是一种由电脉冲信号控制的执行元件，由于它具有易控制、体积小等特点，所以在数控系统、自动生产线、自动化仪表、绘图机和打印机等方面有着广泛应用。
微电子技术的普及与应用以及微型计算机的飞速发展，逐步进入电机应用领域，这使得之前用硬件电路构成大而复杂的控制器，现在可以用软件来实现。
这不仅降低了硬件成本，又提高了控制的灵活性、可靠性及多功能性。
由于步进电机具有瞬时启动，急速停止，精度高等特点，用其组成的开环系统既简单、廉价，又非常可行，因此设计出基于单片机的步进电机控制系统具有极大的价值和广泛的应用。
本文课题主要研究了基于单片机的步进电机系统的论证设计。
课题内容包括概述步进电机与单片机的工作原理，对步进电机驱动电路进行了分析，以及对系统硬件电路及程序进行了设计与测试。
步进电机控制系统的设计采用了软硬件协同仿真的方法，可以有效降低系统开发的时间与成本。
利用protues仿真软件完成电机的正反转、加减速、启动停止等基础功能，利用单片机、步进电机驱动芯片、字符型LCD和键盘阵列等元件模块，设计了以控制器与驱动器为一体的步进电机仿真控制系统，实现了对步进电机的方位设定、位置控制等功能，并实时显示出步进电机的工作状态。
该系统的硬件组成主要包括控制电路、显示电路、报警反馈电路以及驱动电路组成，根据硬件电路设计出相应的软件程序，进行调试与分析。
该设计系统具有思路明确、可靠性高、稳定性强等特点。
关键词：步进电机驱动电路单片机仿真控制系统Design of stepping motor control system based on single chip microcomputerAbstractStepping motor is a kind of by electric pulse signal to control actuator, because it is easy to control, small size and other characteristics, so in the CNC system, automatic production lines, automatic instrument, drawing machine and printer has a widely application. The popularization and application of microelectronic technology and rapid development of micro computer, and gradually into the application field of the motor, which makes before hardware circuit controller of large and complex can now be used software to achieve. This not only reduces the cost of hardware, but also improves the flexibility, reliability and functionality of the control. Because of the stepper motor with instantaneous start, rapid stop, high accuracy, and with the composition of the open loop system is simple, cheap, and very practical. Therefore, the design of based on single-chip stepper motor control system has great value and broad application.This paper mainly studies the design of the stepper motor system based on single chip microcomputer. The content of the subject includes the principle of step motor and single chip microcomputer, the stepper motor drive circuit is analyzed, and the system hardware circuit and program are designed and tested. The design of stepping motor control system adopts the method of software and hardware co simulation, which can effectively reduce the time and cost of the system development. Using Protues simulation software to complete the motor positive inversion, deceleration and stop start and other basic functions, using single chip microcomputer, stepping motor drive chip, character type LCD and keyboard array element module, the design of the controller and the driver for one step into the simulation of motor control system, realizes the function of the stepper motor range setting, position control and real-time display of a step into the working state of the motor. The hardware of the system consists of control circuit, display circuit, alarm feedback circuit and drive circuit, the corresponding software program is designed according to the hardware circuit, and the debugging and analysis are carried out. The design system has the characteristics of clear thinking, high reliability, strong stability and so on.Keywords: stepping motor ;drive circuit;single chip microcomputer;simulation and control system目录第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2课题的目的和意义 (1)1.3课题的内容 (2)第二章步进电机的结构与特点 (3)2.1步进电机的构造 (3)2.2步进电机的工作原理 (3)2.3步进电机的主要特征 (5)2.4步进电机绕组的电气特性 (6)2.5步进电机的选型 (8)第三章设计原理分析 (9)3.1设计目的 (9)3.2设计要求 (9)3.3总体设计方框图 (9)3.4设计方案论证 (10)3.4.1系统控制方案 (10)3.4.2驱动模块方案选择 (12)3.4.3最终方案确定 (14)第四章步进电机控制系统硬件设计 (15)4.1单片机最小系统 (15)4.2 控制电路 (17)4.3 驱动电路 (18)4.4 显示电路 (19)4.5 位移越界报警电路 (20)4.6 状态指示灯显示电路 (21)第五章步进电机控制系统软件设计 (22)5.1主程序设计 (22)5.2 LCD显示程序设计 (24)5.3转速控制程序设计 (26)5.4程序设计 (27)5.5角度设定程序设计 (27)5.6位移设定程序设计 (29)第六章仿真结果与分析 (33)6.1整体硬件设计图 (33)6.2测试 (33)6.3误差分析 (37)第七章总结 (39)参考文献 (40)致谢 (42)南京工业大学本科毕业设计（论文）第一章绪论1.1课题背景步进电机作为控制执行器，广泛应用于各种控制领域[1]。
步进电机小论文
步进电机第七组：谭春强（组长），冯雨虹，李少迪，杨磊，郑凤娇，黄帅通过老师的讲解以及课本的阅读理解，我们可以掌握步进电机的基本工作原理：步进电机是纯粹的数字控制电动机，它将电脉冲信号转换成角位移，给一个脉冲信号，步进电机就转一个角度。
通过机械传动，可以把角度变成直线位移。
步进电机具有快速启停、精确步进及直接接收数字信号控制的特点，因此，它在需要精确定位控制的场合中得到了广泛的应用。
例如，绘图仪、打印机、光学仪器及数控加工设备等，都采用了步进电机来进行定位控制。
在阅读过一些关于步进电机应用方面的论文和其他资料之后，我们也可以了解到一些应用方面的知识。
总的来说，在步进电机的发展过程中，有多种方案可用来实现步进电机控制系统，主要有3种：第一种是基于电子电路的控制系统，系统一般由3个部分组成：脉冲信号产生电路、脉冲信号分配电路、功率放大驱动电路。
这种方案可采用开环控制也可以采用闭环控制，一般功能相对较单一，如需改变控制方案，必须重新设计，因此灵活性不高；第二种是基于单片机的控制方案，由于单片机的强大功能，采用此方案可实现软件与硬件相结合的控制方法，避免了失步、振荡等对控制精度的影响，提高了接口电路的灵活性与通用性，且可以大大提高系统的交互性，因此国内学者对此方案研究较多；第三种是基于PLC的控制方案，此方案的控制系统一般由PLC、环形分配器和功率驱动电路组成。
控制系统采用PLC 来产生控制脉冲。
此系统硬件成本较低，但由于PLC扫描周期的影响，步进电机不能在高频下工作，无法实现高速控制，当速度较高时，相应的控制精度会降低。
此外，基于LabVIEw 平台的步进电机控制系统的设计也是近期研究的热点。
为了了解步进电机的应用，下面将介绍：数控机床中步进电机的应用；一种机器人寻线控制系统；基于PLC和触摸屏的步进电机控制系统的设计，三个步进电机应用的控制系统实例。
数控机床中步进电机的应用伺服系统的作用：数控机床加工精度高、生产效率高．原因很多：有机床本身制造精度高的原因；有采用了先进的数控装冕的原因；但最根本的原因是机床的伺服系统。
毕业设计论文单片机实现的步进电机远程控制系统
毕业设计(论文)说明书题目：单片机实现的步进电机控制系统系别：电子工程系专业：学生姓名：学号：指导教师：职称：摘要：步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。
随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。
步进电机具有控制简便、定位准确等特点。
随着科学技术的发展,在许多领域将得到广泛的应用。
鉴于传统的脉冲系统移植性不好,本文提出微机控制系统代替脉冲发生器和脉冲分配器,用软件的方法产生控制脉冲,通过软件编程可以任意设定步进电机的转速、旋转角度、转动次数和控制步进电机的运行状态。
以简化控制电路,降低生产成本,提高系统的运行效率和灵活性。
本设计主要就是将步进电机与单片机紧密联系起来，通过单片机的驱动程序来控制步进电机的各种运行动作，以实现传统的步进电机的高度自动化。
步进电机按结构分类：步进电动机也叫脉冲电机，包括反应式步进电动机（VR）、永磁式步进电动机（PM）、混合式步进电动机（HB）等。
反应式步进电动机：也叫感应式、磁滞式或磁阻式步进电动机。
其定子和转子均由软磁材料制成，定子上均匀分布的大磁极上装有多相励磁绕组，定、转子周边均匀分布小齿和槽，通电后利用磁导的变化产生转矩。
一般为三、四、五、六相；可实现大转矩输出（消耗功率较大，电流最高可达20A，驱动电压较高）；步距角小；断电时无定位转矩；电机内阻尼较小，单步运行（指脉冲频率很低时）震荡时间较长；启动和运行频率较高。
永磁式步进电动机：通常电机转子由永磁材料制成，软磁材料制成的定子上有多相励磁绕组，定、转子周边没有小齿和槽，通电后利用永磁体与定子电流磁场相互作用产生转矩。
一般为两相或四相；输出转矩小（消耗功率较小，电流一般小于2A，驱动电压12V）；步距角大（例如7.5度、15度、22.5度等）；断电时具有一定的保持转矩；启动和运行频率较低。
混合式步进电动机：也叫永磁反应式、永磁感应式步进电动机，混合了永磁式和反应式的优点。
毕业设计步进电机设计
第1章绪论1.1 课题背景步进电机作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。
随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。
上个世纪就出现了步进电动机，它是一种可以自由回转的电磁铁，动作原理和今天的反应式步进电动机没有什么区别，也是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。
在本世纪初，由于资本主义列强争夺殖民地，造船工业发展很快，同时也使得步进电动机的技术得到了长足的进步。
到了80年代后，由于廉价的微型计算机以多功能的姿态出现，步进电动机的控制方式更加灵活多样。
原来的步进电机控制系统采用分立元件或者集成电路组成的控制回路，不仅调试安装复杂，要消耗大量元器件，而且一旦定型之后，要改变控制方案就一定要重新设计电路。
计算机则通过软件来控制步进电机，更好地挖掘出电动机的潜力。
因此，用计算机控制步进电机已经成为了一种必然的趋势，也符合数字化的时代趋势。
1.2 步进电机的发展现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机、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，反应式步进电机获得最多的应用。
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，正是这个特点进电机可以和现代的数字控制技术相结合。
不过步进电机在控制的精度、速度化范围、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就可以使用步进电机，步进电机可以发挥其结构简单、可靠性高和成本低的特点。
使用恰当的时候，甚至可以和直流伺服电动机性能相媲美。
步进电机广泛应用在生产实践的各个领域。
它最大的应用是在数控机床的制造中，因为步进电机不需要A/D转换，能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移，所以被认为是理想的数控机床的执行元件。
早期的步进电机输出转矩比较小，无法满足需要，在使用中和液压扭矩放大器一同组成液压脉冲马达。
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步进伺服电机毕业论文
步进伺服电机是近年来在控制领域得到广泛应用的一种电动机，它具有定位精度高、响应速度快、使用方便等特点。
本文将从步进伺服电机的基本原理、控制方法以及应用领域等方面进行论述，旨在全面了解步进伺服电机的特性以及其在实际应用中的优势和局限性。
一、步进伺服电机的基本原理
1. 步进电机的工作原理
步进电机是以脉冲信号为驱动信号的一种电动机，它依靠电磁场的磁极相互作用实现转动。
步进电机的转动角度大小是由电机的结构参数决定的，而每一次转动都需要给电机输入一个脉冲信号，由此使电机顺时针或逆时针旋转一个固定的角度。
2. 伺服电机的工作原理
伺服电机是一种能够通过反馈控制系统来精确控制位置、速度和加速度的电动机，它通过加装传感器和反馈控制电路来完成控制功能。
在伺服系统中，电机的运动状态与环境反馈信号不断地进行比较和校准，以便实现高精度的位置和速度控制。
3. 步进伺服电机的工作原理
步进伺服电机是将步进电机和伺服电机的优点集成而成的一种电机。
步进伺服电机包括了步进电机的定点控制和精准位置控制的功能，同时又拥有伺服电机精确位置控制和转速控制
的功能。
步进伺服电机的精度和响应速度都比较高，可以适用于许多需要精确控制的场景。
二、步进伺服电机的控制方法
1. 随机驱动控制
随机驱动控制是一种简单的步进伺服电机控制方法，它只需要单纯地控制脉冲信号的频率即可控制电机的运动。
使用该控制方法时，用户只需要指定步进电机需要旋转的角度，然后控制脉冲信号输出的频率即可。
2. 微处理器控制
微处理器控制是一种使用微处理器来控制步进伺服电机的控制方法，它通过编写控制程序和连接外设来实现对电机的控制。
使用微处理器控制可以实现更复杂的运动控制，并且可以集成各种传感器和调节设备，提高控制精度。
3. 模糊控制
模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，它可以处理不确定和模糊的控制问题。
该控制方法适用于电机控制中存在噪声和混淆的情况，可以实现更加稳定和优化的控制。
三、步进伺服电机的应用领域
步进伺服电机在智能家居、智能仓储、医疗设备、汽车自动化等领域都有广泛的应用。
1. 智能家居
步进伺服电机可以用于智能家居中的门禁系统、智能卷帘系统、智能窗帘系统等地方，通过它们可以实现控制门禁、窗帘、遮阳板等功能。
2. 智能仓储
步进伺服电机还可以用于智能仓储中的升降式货架、自动搬运机器人等地方，通过它们可以实现自动化存储和物流控制。
3. 医疗设备
步进伺服电机可以应用于医疗设备中的X光机、胃肠镜等设备，通过使电机旋转实现设备的部件的动作控制，可以实现对患者的更加精确和安全的治疗。
4. 汽车自动化
步进伺服电机可以应用于汽车自动化中的自动驾驶系统、智能变速器等场合，可以实现对汽车行驶的精准控制和自动驾驶控制。
四、结论
步进伺服电机作为一种综合了步进电机和伺服电机的优点的新型电动机，具有精度高、响应速度快、使用方便等特点，已经在智能家居、智能仓储、医疗设备、汽车自动化等不同领域得到了广泛应用。
因此，我们应对步进伺服电机的特性有更深刻的理解，并在实际应用中善加利用其优势，以实现更加稳定、高精度的控制。