一种基于FPGA的步进电机无抖动驱动控制系统及基于该系统的控制方法技术方案

一种基于FPGA的步进电机无抖动驱动控制系统及基于该系统的控制方法，涉及步进电机控制领域。解决了传统步进电机控制系统无法避免驱动时序控制精准性差和对外通信接口不够丰富和电气系统结构复杂的问题。该系统上位机通过串行通信总线与FPGA控制器实现数据交互，FPGA控制器向数字信号隔离模块输出脉冲信号、方向信号、使能信号和模式信号，数字信号隔离模块的控制信号输出端与步进电机驱动模块的控制信号输入端连接，步进电机驱动模块驱动外部电机，电源隔离模块分别与FPGA控制器、数字信号隔离模块和步进电机驱动模块连接。采用FPGA和集成步进电机功率驱动芯片，极大降低步进电机控制驱动系统的电气结构复杂性，同时兼顾多种串行通信方式拓展能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及步进电机控制领域。
技术介绍
步进电机是一种常用的机电元件，通过电脉冲信号来对相绕组电流进行控制，进而完成定角转动控制，与其他类型的电机进行相比，步进电机具有许多优点，比如较易于实现开环精确控制和无积累误差等，因此在各种各样的领域中都有步进电机广泛的应用，其中采用单片机作为控制核心的控制系统居多。这类控制系统往往软件和中断服务的方式进行步进电机驱动逻辑的时序控制，具有消耗CHJ资源多、对外通信接口不够丰富和时序控制精准性差等缺点。因此有学者提出通过单片机和CPLD组合或单片机和FPGA组合的方式，即软硬件结合方式输出控制时序，保证时序控制的精准性。然而又会导致电气系统过于复杂等问题。进而有学者开始展开采用FPGA作为核心部件的步进电机控制系统研究，不过关注点往往集中在细分控制技术方面。
技术实现思路
本专利技术为了解决传统步进电机控制系统无法避免驱动时序控制精准性差和对外通信接口不够丰富和电气系统结构复杂的问题，提出了一种基于FPGA的步进电机无抖动驱动控制系统及基于该系统的控制方法。一种基于FPGA的步进电机无抖动驱动控制系统包括上位机、FPGA控制器、电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的步进电机无抖动驱动控制系统，其特征在于，它包括上位机(1)、FPGA控制器(2)、电源隔离模块(3)、数字信号隔离模块(4)和步进电机驱动模块(5)，所述上位机(1)通过串行通信总线与FPGA控制器(2)实现数据交互，FPGA控制器(2)向数字信号隔离模块(4)输出脉冲信号(PULUp)、方向信号(DIR)、使能信号(ENA)和模式信号(M1、M2和M3)，数字信号隔离模块(4)的控制信号输出端与步进电机驱动模块(5)的控制信号输入端连接，步进电机驱动模块(5)驱动外部电机，电源隔离模块(3)分别与FPGA控制器(2)、数字信号隔离模块(4)和步进电机驱动模块(5)连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张元飞，刘宏，金明河，张禹，谭久彬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23