扬州大学本科毕业设计（论文） 毕业设计用纸
执行机构的工作效率。所以对步进电动机的加减速要严格控制，在保证不失步和过冲的前提下，用最快的速度移动到制定位置。 升降频方法
步进电动机常用的升降频控制方法有3种：
1、直线升降频。如图4-1所示，这种方法是以恒定的加速度进行升降，平稳性好，适用于速度变化较大的快速定位方式。加速时间虽然长，但软件实现比较简单。
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图4-1直线升降频
2、抛物线升降频。如图4-2所示，抛物线升降频将直线升降频和指数升降频融为一体，充分利用步进电动机低速时的有效转矩，使升降速的时间大大缩短，同时又具有较强的跟踪能力，这是一种比较好的方法。
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图4-2 抛物线升降频
3、指数曲线升降频。如图4-3所示，这种方法是从步进电动机的矩频特性出发，根据转矩随频率的变化规律推导出来的。它符合步进电动机加减速过程的运动规律，能充分利用步进电动机的有效转矩，快速响应性
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能较好，升降时间短。
f fb fq t 图4-3指数曲线升降频
采用指数加、减速曲线是最好的选择，这是因为电动机的电磁转矩与转速的关系接近指数规律。[1]
步进电动机的运行还可以根据距离的长短，分如下3种情况处理： ●短距离：由于距离较短，来不及升到最高速，因此，在这种情况下，步进电动机以接近启动频率运行，运行过程没有加、减速。 ●中、短距离：该距离里，步进电动机只有加、减速过程，而没有恒速过程。
●中、长距离：该距离里，步进电动机不仅有加、减速过程，还有恒速过程。由于距离较长，尽量缩短用时，保证快速反应性。因此，在加速时，尽量用接近启动频率启动；在恒速时，尽量工作在最高速。 下面举例来说明步进电动机加、减速控制程序的编制。
图4-4近似指数加速曲线。有图可见，离散后速度并不是一种上升的，而是一级都要在该级上保持一段时间，因此实际加速轨迹呈阶梯状。如果速度是等间距分布，那么在该速度级上保持的时间不一样长。为了简化，用速度级数N与一个常数C的乘积去模拟，并且保持的时间用步数来代替。因此，速度每升一级，步进电动机都要在该速度极上走NC步（其中N为该速度级数）。
本程序的参数除了有速度极数N和级步数NC以外，还有以下参数。
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f fN?5 fN?4 fN?3 fN?2 fN?1 fN
NC O t
图4-4 加速曲线离散化
●加速过程的总步数：电动机在升速过程中每走一步，加速总步数就减1，直到减为0，加速过程结束，进入恒速过程。
●恒速过程的总步数：电动机在恒速过程中每走一步，恒速总步数就减1，直到减为0，恒速过程结束，进入减速过程。
●减速过程的总步数：电动机在减速过程中每走一步，减速总步数就减1，直到减为0，减速过程结束，电动机停止运行。 本程序的资源分配如下： R0—中间寄存器； R1—存储速度级数； R2—存储级步数；
R3—加减速状态指针，加速时指向35H，恒速时指向37H，减速时指向3AH；
32H~34H—存放绝对位置参数（假设用3个字节），低位在前； 35H~36H—存放加速总步数（假设用2个字节），低位在前； 37H~39H—存放恒速总步数（假设用3个字节），低位在前； 3AH~3BH—存放减速总步数（假设用2个字节），低位在前。
定时常数序列存放在以ABC为起始地址的ROM中。初始R3=35H，R1、R2都有初始值。
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第五章 总结
步进电机是机电一体化产品中的关键组件之一，是一种性能良好的数字化执行元件。随着计算机应用技术、电子技术和自动控制技术在国民经济各个领域中的普及与深入，步进电机的需求量越来越大。有资料说明，世界上步进电机的年产量以10%以上的速度增长。国内对步进电机的需求同样也与日俱增。实际工作中，很多工程技术人员和工人都希望比较全面地了解步进电机及其控制技术。
本文对步进电机的控制方法进行了详细的论述，包括硬件设计、软件设计和汇编控制程序的编写。这种方法方便、成本低廉，在实际应用中有很好的利用价值。
通过这次的课程设计，我最大的收获就是自己的动手能力和独立解决问题的能力得到了很大的提高，也充分体会到了自己设计东西的乐趣、学会查资料和对别人的东西融会变通的重要性，也明白了很多知识光是靠在书本上学是学不到其中的精髓的，必须亲自去试着实践，亲自去经历才能对它们正真的掌握，凡事都要自己去动手，去实践，遇到困难永远不要沮伤气馁。在动手的过程中，不仅能增强实践能力，而且在理论上可以有更深的认识；这次设计给我带来了极大的鼓舞和信心，相信在以后的学习中可以通过不断的摸索和实践来提高其他方面的知识。同时这次设计也使我深刻体会到单片机技术应用领域的广泛，不仅使我对学过的单片机知识有了很多的巩固，同时也对单片机这一门课程产生了更大的兴趣。
在本次课程设计过程中，让我认真认识到完整、严谨、科学分析问题、解决问题的思想是多么重要，只有拥有了科学的态度才能设计出有用的产品，；另外通过本次设计我学会了在网络上查找有关本设计的各硬件的资源，其中包括：AT89C51单片机及其引脚说明AT89C51引脚图及其引脚功能等，但是，我也认识到自己理论知识的应用能力有很大的缺陷，需要在以后的学习中进一步提高。
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致谢
本毕业设计论文是在杨萍等多位老师指导下完成的。老师们诲人不倦、严谨求实育人作风及广博的学识给学生留下了深刻的印象，永远激励学生不断进取。
在完成论文的过程中，同学在学习、生活方面提供了大量的帮助和多方协作。在这里，向各位致以诚挚的谢意。
毕业设计使我获得了很多，通过它培养了我独立完成一项设计任务的能力，培养了我认真严谨的工作态度，坚定了我对任何困难必将会被克服的信心，以及使我具有了勇于探索和开拓创新的精神。
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