一种数字式防失步步进电机转速控制器和控制方法技术

本发明专利技术公开了一种数字式防失步步进电机转速控制器和控制方法，其中，所述控制器包括：高频振荡器、分频器、可逆计数器、数字比较器、拨盘开关、控制门和低频振荡器；所述高频振荡器和所述分频器相连，所述可逆计数器的输出端和所述分频器的预置端相连，所述可逆计数器的输出端还和所述比较器的一组输入端相连，所述比较器的另一组输入端和所述拨盘开关相连，所述比较器的输出和所述控制门相连，所述控制门的输出和所述可逆计数器相连，所述控制门的输入连接有所述低频振荡器。该控制器克服现有技术中克服现有技术中步进电机在频繁启停、频率发生突变的过程中发生失步，造成不能正常运转，甚至产生堵转现象的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种数字式防失步步进电机转速控制器和控制方法
本专利技术涉及步进电机转速控制器
，具体地，涉及一种数字式防失步步进电机转速控制器和控制方法。
技术介绍
步进电机是一种将脉冲信号转换成角位移的执行器件，电机的转速与脉冲频率成正比，通过改变脉冲频率就可以调节电机的转速。但现有步进电机应用时常会发生失步现象，造成步进电机不能正常运转。这种现象产生的原因主要是步进电机的实际矩频特性在驱动脉冲的频率较低时，步进电机的转矩比较大，随着频率的上升，转矩近似于线性下降，所以直接启动的最高频率有一个极限值。步进电机运行时，如果一次将速度升或降到给定值，由于实际运行的频率(启动频率)超过极限启动频率，转子跟不上，步进电机要发生失步现象，会造成不能正常运转，甚至产生堵转。因此，提供一种在使用过程中可以克服步进电机在频繁启停、频率发生突变的过程中发生失步，造成不能正常运转，甚至产生堵转问题的一种数字式防失步步进电机转速控制器和控制方法是本专利技术亟需解决的问题。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的是克服现有技术中克服现有技术中步进电机在频繁启停、频率发生突变的过程中发生失步，造成不能正常运转，甚至产生堵转现象，提供一种数字式防失步步进电机转速控制器和控制方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种数字式防失步步进电机转速控制器，所述控制器包括：高频振荡器、分频器、可逆计数器、数字比较器、拨盘开关、控制门和低频振荡器；所述高频振荡器和所述分频器相连，所述可逆计数器的输出端和所述分频器的预置端相连，所述可逆计数器的输出端还和所述比较器的一组输入端相连，所述比较器的另一组输入端和所述拨盘开关相连，所述比较器的输出和所述控制门相连，所述控制门的输出和所述可逆计数器相连，所述控制门的输入连接有所述低频振荡器。优选地，所述控制器还包括：环形分配器和驱动电路；所述分频器分频后的方波信号先送至所述环形分配器中，再送所述驱动电路驱动步进电机旋转。优选地，所述数字比较器包括：多片SN54S854位幅度比较器；多片所述SN54S854位幅度比较器互相级联。优选地，所述分频器包括：多片系数乘法器SN74167；所述多片系数乘法器SN74167互相级联，对所述高频振荡器的方波信号进行分频。优选地，所述可逆计数器包括：多片BCD可逆计数器SN74192；多片所述BCD可逆计数器SN74192互相级联，所述BCD可逆计数器SN74192可逆计数器SN74192的多个输出端分别和所述分频器的置数输入端相连，以对分频器的分频系数进行预置，输出步进电机运转所需要的脉冲频率。本专利技术还提供了一种数字式防失步步进电机转速控制方法，所述方法包括：利用所述高频振荡器产生的高频方波信号送给所述分频器进行分频，产生驱动步进电机所需的方波频率信号；利用所述可逆计数器对所述分频器输出的方波信号频率进行预置；通过所述数字比较器控制所述可逆计数器，以使得所述拨盘开关的予置值与所述可逆计数器的输出值相等；其中，当所述拨盘开关的予置值大于所述可逆计数器的输出值时，所述数字比较器通过控制门控制所述可逆计数器作加法计数，以使得所述可逆计数器的输出值增大；当所述拨盘开关的予置值小于所述可逆计数器的输出值时，所述数字比较器通过控制门控制所述可逆计数器作减法计数，以使得所述可逆计数器的输出值减小；利用所述低频振荡器对所述可逆计数器的输出值的变化速度进行控制。优选地，所述方法还包括：将所述分频器分频后的方波信号先送至所述环形分配器；将环形分配器分配后的方波信号送所述驱动电路驱动步进电机旋转。优选地，所述数字比较器通过多片所述SN54S854位幅度比较器互相级联构成。优选地，所述分频器通过多片系数乘法器SN74167互相级联构成，以对所述高频振荡器的方波信号进行分频。优选地，所述可逆计数器通过多片所述BCD可逆计数器SN74192互相级联构成，以对分频器的分频系数进行预置，输出步进电机运转所需要的脉冲频率。根据上述技术方案，本专利技术提供的一种数字式防失步步进电机转速控制器在使用时的有益效果为：该数字式防失步步进电机转速控制器由于采用数字控制，控制精确，其中低频振荡器的频率可调，可根据不同步进电机的特性具体调整，较为灵活，能有效解决步进电机变速过程中的失步问题，保证了步进电机的可靠运行。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明；而且本专利技术中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的一种优选的实施方式中提供的数字式防失步步进电机转速控制器的结构框图；图2是本专利技术的一种优选的实施方式中提供的数字式防失步步进电机转速控制器的电路原理图；图3是本专利技术的一种优选的实施方式中提供的数字式防失步步进电机转速控制方法的流程图。附图标记说明1高频振荡器2分频器3环形分配器4驱动电路5步进电机6可逆计数器7数字比较器8拨盘开关9控制门10低频振荡器具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。如图1所示，本专利技术提供了一种数字式防失步步进电机转速控制器，所述控制器包括：高频振荡器、分频器、可逆计数器、数字比较器、拨盘开关、控制门和低频振荡器；所述高频振荡器和所述分频器相连，所述可逆计数器的输出端和所述分频器的预置端相连，所述可逆计数器的输出端还和所述比较器的一组输入端相连，所述比较器的另一组输入端和所述拨盘开关相连，所述比较器的输出和所述控制门相连，所述控制门的输出和所述可逆计数器相连，所述控制门的输入连接有所述低频振荡器。在本专利技术的一种优选的实施方式中，所述控制器还包括：环形分配器和驱动电路；所述分频器分频后的方波信号先送至所述环形分配器中，再送所述驱动电路驱动步进电机旋转。在本专利技术的一种优选的实施方式中，所述数字比较器包括：多片SN54S854位幅度比较器；多片所述SN54S854位幅度比较器互相级联。在本专利技术的一种优选的实施方式中，所述分频器包括：多片系数乘法器SN74167；所述多片系数乘法器SN74167互相级联，对所述高频振荡器的方波信号进行分频。在本专利技术的一种优选的实施方式中，所述可逆计数器包括：多片BCD可逆计数器SN74192；多片所述BCD可逆计数器SN74192互相级联，所述BCD可逆计数器SN74192可逆计数器SN74192的多个输出端分别和所述分频器的置数输入端相连，以对分频器的分频系数进行预置，输出步进电机运转所需要的脉冲频率。根据上述内容，本专利技术提供的数字式防失本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字式防失步步进电机转速控制器，其特征在于，所述控制器包括：高频振荡器、分频器、可逆计数器、数字比较器、拨盘开关、控制门和低频振荡器；/n所述高频振荡器和所述分频器相连，所述可逆计数器的输出端和所述分频器的预置端相连，所述可逆计数器的输出端还和所述比较器的一组输入端相连，所述比较器的另一组输入端和所述拨盘开关相连，所述比较器的输出和所述控制门相连，所述控制门的输出和所述可逆计数器相连，所述控制门的输入连接有所述低频振荡器。/n

【技术特征摘要】
1.一种数字式防失步步进电机转速控制器，其特征在于，所述控制器包括：高频振荡器、分频器、可逆计数器、数字比较器、拨盘开关、控制门和低频振荡器；
所述高频振荡器和所述分频器相连，所述可逆计数器的输出端和所述分频器的预置端相连，所述可逆计数器的输出端还和所述比较器的一组输入端相连，所述比较器的另一组输入端和所述拨盘开关相连，所述比较器的输出和所述控制门相连，所述控制门的输出和所述可逆计数器相连，所述控制门的输入连接有所述低频振荡器。


2.根据权利要求1所述的数字式防失步步进电机转速控制器，其特征在于，所述控制器还包括：环形分配器和驱动电路；
所述分频器分频后的方波信号先送至所述环形分配器中，再送所述驱动电路驱动步进电机旋转。


3.根据权利要求1所述的数字式防失步步进电机转速控制器，其特征在于，所述数字比较器包括：多片SN54S854位幅度比较器；
多片所述SN54S854位幅度比较器互相级联。


4.根据权利要求1所述的数字式防失步步进电机转速控制器，其特征在于，所述分频器包括：多片系数乘法器SN74167；
所述多片系数乘法器SN74167互相级联，对所述高频振荡器的方波信号进行分频。


5.根据权利要求1所述的数字式防失步步进电机转速控制器，其特征在于，所述可逆计数器包括：多片BCD可逆计数器SN74192；多片所述BCD可逆计数器SN74192互相级联，所述BCD可逆计数器SN74192可逆计数器SN74192的多个输出端分别和所述分频器的置数输入端相连，以对分频器的分频系数进行预置，输出步进电机运转所需要的脉冲频率。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种数...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永煌，
申请(专利权)人：安徽信息工程学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34