CC BY
156
Секция ««Информатика и автоматизированные системы»
Рис. 2. Форма 1
Рис. 3. Форма 2
Рис. 4. Форма 3
Рис. 5. Форма 4 2. САПР и графика. URL: www.sapr.ru/article.
Библиографические ссылки
1. Гладышев Г. Н., Дмитриев В. С., Копытов В. И. aspx?id=14918&iid=707. Системы управления космическими аппаратами ;
Томский политехнич. ун-т. Томск : Изд-во ТПУ, © Мезинова А. А., Костюченко Т. Г., 2010
2000.
УДК 681.51
Р. А. Мирзаев, Ф. А. Халковский Научный руководитель - Н. А. Смирнов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
УПРАВЛЕНИЕ БИПОЛЯРНЫМ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ С ПОМОЩЬЮ КОНТРОЛЛЕРА
Рассматриваются аспекты управления биполярным шаговым двигателем с применением драйвера L293D. В программе PCB Layout разработана топология платы контроллера шаговых двигателей. Созданная плата контроллера позволяет управлять тремя биполярными шаговыми двигателями.
Шаговые двигатели рекомендуется использовать, когда требуется высокая точность перемещения, без использования обратной связи, при этом нагрузка на исполнительный механизм изменяется плавно. Шаговые двигатели уже давно и успешно применяются в самых разнообразных устройствах, например на спутниках, в автоматических станках и в других
изделиях ракетно-космической и промышленной техники.
Одним из главных преимуществ шаговых двигателей является возможность осуществлять точное позиционирование и регулировку скорости без датчика связи [1]. Однако это подходит только для систем, которые работают при малом ускорении и с
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Информационные технологии
относительно постоянной нагрузкой. В то же время системы с обратной связью способны работать с большими ускорениями и даже при переменном характере нагрузки. Если нагрузка шагового двигателя превысит его момент, то информация о положении ротора теряется и система требует базирования с помощью, например, концевого выключателя или любого датчика положения. Системы с обратной связью не имеют подобного недостатка [2].
Для управления двигателями механической системы с несколькими степенями подвижности необходимо устройство, которое бы преобразовывало управляющие сигналы малой мощности в токи, достаточные для управления моторами. Такое устройство называют драйвером двигателей.
Существует достаточно много самых различных схем для управления электродвигателями. Они различаются как мощностью, так и элементной базой, на основе которой они выполнены.
Самый простой драйвер управления двигателями -это микросхема. Для биполярных шаговых двигателей одной из самых распространенных микросхем является Ь293Б [3].
«- 12V +5V
L2930 CLM10293N)
Рис. 1. Схема соединения микросхем 555ТМ7, L293D и шагового двигателя [4]
Для генерации сигналов управления используется персональный компьютер с ЬРТ-портом. На нем установлена разработанная программа, которая выдает на порт компьютера последовательности кодов: 01001010, 01000110, 01000101, 01001001. Первые четыре бита указывают, какой двигатель работает: в данной последовательности всегда работает двигатель по оси У. Вторая четверка битов управляет состоянием четырех выводов биполярного шагового двигателя: единица соответствует подаче на вывод
положительного напряжения, нуль - подаче на вывод нулевого потенциала.
По схеме на рис. 1 в программе PCB Layout разработана топология платы контроллера шаговых двигателей. Созданная плата контроллера позволяет управлять тремя биполярными шаговыми двигателями (рис. 2). Ограничение на мощность двигателей накладывает микросхема драйвера этих двигателей: максимальный ток в обмотке 600 мА, напряжение -не больше 36 В.
Рис. 2. Контроллер биполярного двигателя
Созданный контроллер планируется применить в учебном стенде по управлению шаговыми двигателями.
Библиографические ссылки
1. Кихтенко Д. А. Управление шаговыми двигателями в микрошаговом режиме, оптимизация управления // Современные технические средства, комплексы и системы. ААЭКС. № 2 (12). 2003.
2. Кенио Т. Шаговые двигатели и их микропроцессорные системы управления : пер. с англ. М. : Энергоатомиздат, 1987.
3. Драйвер двигателей L293D //myrobot.ru. URL: http://myrobot.ru/stepbystep/el_driver.php. - (дата обращения: 05.09.2009).
4. Контроллер для биполярного двигателя или TM7+L298/ Vetrov Roman. URL: http://vri-cnc.ru /mo-dules.php?Name=News&file=article&sid=83. - (дата обращения: 15.11.2009).
© Мирзаев Р. А., Халковский Ф. А., Смирнов Н. А., 2010
