交流異步電動機的矢量控制系統設計方案

(2)控制步進電機的轉速：通過調節脈沖頻率來實現。

本系統采用了8位微控制器ATMEL_AT89C51來實現控制功能。電路板電路原理圖如圖4所示：

本控制電路主要由控制單元芯片ATMEL_AT89C51、串口接口芯片MAX232、穩壓電路和ULN2003A電機脈沖分配芯片組成。通過上位機連續向下位機發送4個分別為1字節的數據，即速度增加量、速度減小量、方向控制量(0X01為正轉，0 X 0 0為反轉)及脫機狀態控制量(0X01為正常工作，0X00為脫機)，來達到控制電機的調速與正反轉功能。

DIR方向信號和CP脈沖信號至驅動器相應端口時，驅動器響應命令把控制系統發出的脈沖信號轉化為步進電機所需的角位移量，其中，CP脈沖的頻率與步進電機的轉速成正比，CP脈沖的個數決定了步進電機旋轉的角度。這樣，控制系統通過控制脈沖信號CP,達到對步進電機調速和定位的目的，傳片機構能夠以非常穩定的速度帶動底片做平滑運動。

本系統采用美國SHAPHON公司與北京斯達特微步控制技術有限公司聯合生產的MS系列步進電機。

如圖4所示，當信號正端為高電平時二極管導通，導通發光后，光敏管導通，驅動步進電機運轉。反之，二極管熄滅，光敏管停止工作，步進電機停止運轉。

5.單片機編程

利用Keil對單片機進行編程以實現上述控制功能。編程前，先設置好地址、數據及控制信號。編程單元的地址加在P1口和P2口的P2.0-P2.3(11位地址范圍為0000H-0FFFH)，數據從P0口輸入，引腳P2.6、P2.7和P3.6、P3.7的電平需要設置，PSEN為高電平，RET保持高電平，按要求加上編程電壓，ALE引腳輸入編程脈沖。編程時，可采用4-20MHz的時鐘振蕩器，AT89C51編程方法如下：

(1)在地址線上加上要編程單元的地址信號。

(2)在數據線上加上要寫入的數據字節。

(3)激活相應的控制信號。

(4)在高電壓編程方式時，將Vpp端加上+12V的編程電壓。

(5)每對Flash存儲陣列寫入一個字節或每寫入一個程序加密位，加上一個ALE編程脈沖。改變編程單元的地址和寫入的數據，重復1-5步驟，知道全部文件編程結束。每個字節寫入周期是自身定時的，通常約為1.5ms.

6.結語

通過對焊縫底片檢測儀的傳片機構和步進控制系統的設計與研究，很好的解決了結構小型化的問題，為檢測儀更好的在工程上應用打下良好的基礎。