西门子电机6SL3120-1TE28-5AA3参数详细

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步进电机区别于其他控制用途电机的较大特点是，它可接受数字控制信号（电脉冲信号）并转化成与之相对应的角位移或直线位移，因而本身就是一个完成数字模拟转化的执行元件。

        而且它能进行开环位置控制，输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量。这样的增量位置控制系统与传统的直流伺服系统相比，其成本明显降低，几乎不必进行系统调整。因此，步进电机广泛应用于数控机床、机器人、遥控、**等领域，特别是微型计算机和微电子技术的发展，使步进电机获得更为广泛的应用。

步进电机的速度特性 

         步进电机的转速取决于脉冲频率、转子齿数和拍数。其角速度与脉冲频率成正比，而且在时间上与脉冲同步。因而在转子齿数和运行拍数一定的情况下，只要控制脉冲频率即可获得所需速度。由于步进电机是借助它的同步转矩而启动的，为了不发生失步，启动频率是不高的。特别是随着功率的增加，转子直径增大，惯量增大，启动频率和较高运行频率可能相差10倍之多。

        为了充分发挥电机的快速性能，通常使电机在低于启动频率下启动，然后逐步增加脉冲频率直到所希望的速度，所选择的变化速率要保电机不发生失步，并尽量缩短启动加速时间。为了保电机的定位精度，在停止以前必须使电机从较高速度逐步减小脉冲率降到能够停止的速度（等于或稍大于启动速度）。因此，步进电机拖动负载高速移动一定距离并精确定位时，一般来说都应包括“启动－加速－高速运行（匀速）－减速－停止”五个阶段，速度特性通常为梯形，如果移动的距离很短则为三角形速度特性步进电机控制系统

        软件和硬件结合起来一起进行控制，具有电路简单、控制方便等优点。在这种控制中，微机软件占用的存储单元少，程序开发不受定时限制。只要外部中断允许，微机就能在电机的每一步之间自由地执行其他任务，以实现多台步进电机的运动控制。

定时器初值的确定

        步进电机的实时控制运用PC机，脉冲方波的产生采用8253定时器，其计数器0工作于方式0以产生脉冲方波，计数器1工作于方式1起记数作用，8253计数器0的钟频由2MHz晶振提供。设计算机赋给8253计数器0的初值为D1，则产生的脉冲方波频率为f1=f0/D1，周期为T1=1/f1=D1/f0，D1=f0T1=f0/f1。其中，f1为启动频率，f0为晶振频率。

步进电机升降速数学模型

        为使步进电机在运行中不出现失步现象，一般要求其较高运行频率应小于（或等于）步进响应频率fs。在该频率下，步进电机可以任意启动、停止或反转而不发生失步现象。 步进电机升降速有两种驱动方式，即三角形与梯形驱动方式（见图1），而三角形驱动方式是梯形驱动的特例，因而我们只要研究梯形方式。电机的加速和减速是通过计算机不断地修改定时器初值来实现的。在电机加速阶段，从启动瞬时开始，每产生一个脉冲，定时器初值减小某一定值，则相应的脉冲周期减小，即脉冲频率增加；在减速阶段，定时器初值不断增加，则相应的脉冲周期增大，脉冲频率减小，对应梯形脉冲频率特性的减速阶段。该设计的关键是确定脉冲定时tn，脉冲时间间隔即脉冲周期Tn和脉冲频率fn。设从启动瞬时开始计算脉冲数，加速阶段的脉冲数为n，并设启动瞬时为计时起点，定时器初值为D1，定时器初值的减量为△。从加速阶段的物理过程可知，**个脉冲周期，即启动时的脉冲周期T1=D1/f0，t1=0。由于定时器初值的修改，*2个脉冲周期T2=(D1-△)/f0=T1-△/f0，脉冲定时t2=T1，则*n个脉冲的周期为：

Tn=T1-(n-1)△/f0 （1）


脉冲定时为：

       该方法已经成功的应用于本人设计的智能运动控制单元，通过开发bbbbbbs环境下的控制软件，利用VC++设计良好的控制接口界面，方便地实现了运动方式、速度、加减速的选择和位置控制，具有一定程度的智能。该控制单元减少了PC机被占用时间，以便于在电机运行的同时去完成别的工作，从而实现了三台步进电机的加减速和速度及位置控制。并且利用了细分驱动电源，提高了步进精度和定位精度。

分，驱动电流可达0.8A，通过2根线的串行接口与微控制器通讯，只需要一个廉价的微控制器和TMC223就可以组成一个完整的单轴步进电机控制驱动系统。TMC223主要部分的性能如下：
●电机驱动方面
◆驱动单个步进电机带有4位分辨率的微步细分，包括整步较大细分数16
◆可编程控制的线圈电流较大0.8A所提供的驱动电压范围在8V—29V
◆固定频率的PWM电流控制带有自动选择的快慢衰减模式
◆整步频率1KHz
◆高温、开路、短路、过流以及欠压诊断
●电机运动控制方面
◆内置16位的位置计数器
◆可配置速度、加速度的设置
◆波形发生器可以根据所选择的位置或速度控制模式自动配置
◆可在电机运动过程中及时更改目标位置
◆外部参考信号出入，可用做电机限位信号
●2线的串行接口
◆传输速率350KBPS
◆可以传输诊断，状态信息以及运动参数
◆可编程的节点地址数32个
●*外部传感器的失速探测功能
◆可以检测电机**载避免丢步
◆监测系统的震动情况，有的放矢地解决共振问题