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FPGA的步进电机细分驱动研究与设计+电路原理图+仿真图 摘要：本文介绍了步进电机细分控制的设计，在对步进电机细分驱动原理进行分析研究的基础上从而提出了基于FPGA控制的PWM细分驱动技术。由FPGA产生阶梯脉冲形成阶梯形电压信号以控制步进电机每相绕组在各时刻的电压，从而实现步进电机转角的任意细分控制。利用VHDL语言编程实现了步进电机16细分控制器的PWM模块、速度控制模块、数字比较模块等功能。实现了对步进电机速度的精确控制，减少了误差。具有价格低，易于控制等优点。 关键词：FPGA; 步进电机; 细分驱动; 脉宽调制4337 Research and Design of Stepper Motor Subdivided Driving Based on the FPGA Abstract: Stepper motor subdivision control has been introduced in this paper, the principle of stepping motor subdivision driver on the basis of the analysis and research of which is proposed based on the FPGA control PWM subdivided driving technology. The voltage of each phase winding in each time of stepper motor was generated by FPGA step pulse forming step voltage signal to control, so as to realize the arbitrary subdivision control of stepping motor rotation. The stepping motor subdivision of the controller 16 speed control module, PWM module and the digital comparison module was realized by using VHDL language programming. Realized the precise control of stepper motor speed, reduce the error. Have the advantage of low price and easy to control. Key Words: FPGA; Stepping motor; Subdivided driving; Pulse width modulation 目录 摘要1 引言1 1.选题意义及研究现状2 1.1选题的意义2 1.2研究现状3 2.设计原理分析4 2.1设计分析4 2.2原理分析5 目前市场上比较流行的步进电机一般为反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB）和单相式步进电机等。 永磁式步进电机一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或15度。反应式步进电机一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。反应式步进电机的转子磁路由软磁材料制成，定子上面有多相励磁绕组，可以利用磁导的变化产生转矩。混合式步进电机指的是混合了反应式和永磁式的优点。它又分为五相和两相，五相步进角一般为0.72度而两相步进角一般为1.8度[1,2]。 传统电动机作为机电能量转换装置，但由于脉冲的不连续性又使步进电机运行存在许多不足之处，如低频振荡、噪声大、分辨率不高及驱动系统可靠性差等。严重制约了其应用范围。 所以步进电机的细分驱动技术应运而生，由于细分驱动的迅速发展，使得步进电机在人类的生产和生活进入电气化过程中起着关键的作用。 可以说步进电机细分驱动的快速发展离不开现代计算机工业技术。现代计算机工业技术为它提供了技术上的支撑，但是随着步进电机在计算机外围设备上取代小型直流电动机技术，其设备的性能不断得到提高，大大的促进了步进电机细分驱动技术的发展。另一方面，微小型计算机和数字控制技术的快速发展，又将步进电机的细分驱动推广应用到其他领域，如电加工机床、小功率机械加工机床、测量仪器、光学和医疗仪器以及包装机械等[3]。 2. 设计原理分析 2.1 设计分析 2.1.1 设计优点 利用细分驱动技术设计的步进电机能直接将数字脉冲信号转换成线位移或角位移，因此它很适合作为数字控制系统中的元件。并且它还具有一系列特殊的优点，一是有些类型的步进电机在停止供电的工作状态下还存在定位转矩的功能，有些类型的步进电机在停