毕业论文课题相关文献综述
一、前言
随着微电子技术和计算机技术的高速发展，现代电动机控制技术也变得越来越重要。传统的步进电机，即在未出现数字化电机之前，都不能达到最佳控制，不仅性价比低，维护麻烦，升级困难，而且效率低，噪声大。对于运用微处理器控制的多电动机控制系统，由于实时性和精度要求很高，处理的数据量和运算量较大，对数字信号处理器（DSP）的依赖越来越大。DSP技术是一种特别适用于数字信号处理的微处理器，采用先进的软、硬件结构，其内部的程序空间和数据空间分开，可以同时访问指令和数据，并且具有事件模块管理功能及快速的中断管理功能，其以高性能及日趋低价位的特点，现在国内外被广泛应用于军事、医疗、自动控制、家用电器等领域。
步进电机在机器人、数控机床、自动化控制等系统中的应用越来越普遍，与其他电机相比，步进电机具有易于开环精确控制、无积累误差、转动方向易改变等优点。在机电一体化领域中步进电机占据着重要的位置，例如在各种自动化控制系统中和精度要求较高的机械控制系统中应用广泛。
1. 二、研究现状
步进电动机工作的机理是基于最基本的电磁铁作用，随着永磁材料的发展，各种实用性步进电动机应运而生，而半导体技术的发展则推动了步进电动机在众多领域的应用。在近30年间，步进电动机迅速的发展并成熟起来。从发展趋向来讲，步进电动机己经能与直流电动机、异步电动机和同步电动机并列，从而成为电动机的一种基本类型。
自上世纪中叶，步进电动机的应用渗透到数字控制的各个领域，尤其在数控机械中广泛利用其开环控制的特点。近几十年来，步进电动机在OA机器（OfficeAutomation）、FA机器（FactoryAutomation）和计算机外部设备等领域作为控制用电动机和驱动用电动机而被广泛使用。
三、原理及实现
1、步进电机工作原理
步进电动机又称脉冲电动机或阶跃电动机，步进电动机工作的机理是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。当步进驱动器每接收到一个电脉冲信号，就会驱动电机按预设方向旋转一个固定的角度，称为步距角。在非超载的情况下，步进电机的运行、转速及停止的位置只取决于电磁脉冲信号的频率和脉冲数量，而不会受负载变化的影响干扰。由于这一线性关系的存在，以及步进电机只有周期性误差而无累积误差等特点，使得在位置、速度等控制领域，用步进电机来控制变的很简单。步进电机是一种非常精确的数字控制执行机构，但是其在启动或加速时，如果步进脉冲变化的太快，转子由于惯性而跟不上电信号的变化，则可能会产生堵转或者失步，在停止或者减速时，由于以上同样的原因则可能产生超步。
根据结构的不同，步进电机可分为三大类：反应式步进电机、永磁式步进电机以及混合式步进电机。三种步进电机各具优势，其中，永磁式步进电机的转子是用永磁材料制成的，转子本身就是一个磁源。转子的极数和定子的极数相同，所以一般步距角比较大。它输出转矩大，动态性能好，消耗功率小（相比反应式）；但启动运行频率较低，还需要正负脉冲供电。
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