基于非线性接触测量的步进电机故障诊断技术

为实现对步进电机故障的精准诊断,引进非线性接触测量技术,设计了一种步进电机故障诊断方法。将非线性接触测量过程作为一种对信号的时间序列重构过程,使用加速度传感器,主动采集步进电机在作业中的频谱信号;对步进电机在作业过程中的电流、电压和脉冲等参数进行时间域分析,采用短时傅立叶转换方式,处理步进电机作业信号;通过步进电机故障范围确定与故障点查找,完成步进电机故障诊断方法的设计。设计对比实验证明：该方法不仅可以准确识别步进电机作业过程中的采样信号故障,还可以精准诊断步进电机在不同故障状态下的异常电流值。     

基于51单片机的智能摇头风扇设计

基于目前电风扇的摇头角度和摇头速度固定的缺点,提出了一种可以调节摇头角度,并且可以调节摇头速度的智能风扇。采用AD芯片采集电位器的模拟量,即设定的风扇摇头角度,并在液晶屏上显示, STC89C52RC单片机控制步进电机驱动芯片TA8435,使风扇能够在设定的0度到360度角度范围内摇头,同时通过控制电机的频率来控制风扇摇头的速度,使用E2 PROM对预设角度值,摇头速度的断电保存。本装置还可以应用到如太阳能跟踪采光系统、园林的智能灌溉系统等其他应用领域中。     

基于Proteus的步进电机控制系统仿真设计

设计了一种步进电机控制系统,使用C51单片机控制4相步进电机,由单片机产生驱动脉冲信号,通过键盘设定步进电机的步进方向和步进速度,在液晶显示器上显示步进角度、步进方向和步进速度,并通过仿真软件Proteus对系统做了仿真和测试。整个系统采用模块化设计,结构简单可靠。     

可编程控制器在步进电机驱动系统中的应用

步进电机作为一种计算机开环控制，无需D／A转换即可直接驱动的动力系统，正受到自动测试和自动控制系统设计者的普遍关注。在今天不少的机床、机械手和智能机器人都广泛使用步进电机作为可控制动力源。随着步进电机应用系统的扩展，步进电机的控制系统的研制成了步进电机应用系统设计的关键。本文重点介绍美国INTEL公司的通用可编程并行接口芯片8255A及以它为核心的步进电机驱动系统。     

溢流阀启闭特性的虚拟仪器测控系统

采用计算机虚拟仪器技术开发的溢流阀启闭特性实验测控系统,实现了溢流阀启闭特性实验的参数实时数据采集、处理、显示、保存及控制等功能。借助于LabVIEW图形化编程软件,组建了2种数据采集测试系统:流量采集系统,系统压力采集系统以及步进电机控制系统,并给出了参数采集与步进电机控制过程的虚拟前面板及部分程序框图。虚拟仪器在溢流阀启闭特性实验上的开发应用,不仅提高了实验过程的自动化和智能化水平,而且也提高了测试的效率和精度。     

动物饲养恒温箱的设计

该恒温箱控制系统采用单片机进行温度实时采集与控制.温度信号由"一线总线"数字化温度传感器DS18B20提供,DS18B20在-55℃～+125℃范围内,固有测温分辨率为0.1℃.箱内温度实时控制采用继电器控制电热丝和风扇进行升温、降温控制.系统具备较高的测量精度和控制精度,能完成升温和降温控制.     

多尺度直线位移测量实验系统的开发与应用——以“机械工程测试技术”课程为例

为促进国家级一流本科课程“机械工程测试技术”的建设,开发了一套多尺度直线位移测量实验系统,包括直线位移台、采集控制器、测量分析软件。直线位移台通过步进电机带动丝杠移动检测板改变被测位移,设计了专用的传感器安装支架,可安装多种位移传感器。设计了采集控制器,实现电机控制、数据采集、供电等功能。基于LabVIEW软件开发了位移测量分析软件,可以进行多种位移传感器的灵敏度分析和信号采集分析。该实验系统已用于实验教学,且教学效果良好,可以锻炼学生分析和解决复杂测试问题的能力。     

基于AT89S52单片机的PWM电机控制风扇转速系统

基于AT89S52单片机为核心脉冲宽度调制（PWM）设计电机控制。该系统以帆板为例：通过AT89S52单片机作为中心控制部件;PWM控制直流电机驱动电路;A／D转换及传感器电路角度传感器采集来的模拟信号转换成单片机可识别的数字信号;键盘电路控制直流电机的加减速及控制风扇的风力大小;显示键盘显示帆板实时度数;声光提示电路作为帆板控制系统中的测试电路。完成对风扇转速的控制,调节风力大小,以改变帆板转角的控制功能。     

一种基于视觉的车载照明自动跟踪系统

目前夜间事故勘察车载照明多采用传统自适应灯光,存在照射范围有限且调节照明方向繁琐等问题。因此,基于视觉设计一种车载照明自动跟踪系统。使用视觉处理技术与双步进电机控制对车载照明系统进行改进,以增强车载照明智能化和灵活性。针对传统自适应灯光需人为操纵照射目标的问题,车载照明系统在运行时对红外光源（移动目标）进行图像检测,实时反馈拍摄图像中红外光源位置坐标,再根据位置坐标信息控制双步进电机,带动车载照明灯准确地照射到红外光源坐标位置。实验结果表明,该系统可快速检测到照明目标位置坐标,准确控制步进电机移动,可满足跟踪目标的要求,准确率达 95%。     

基于单片机的步进电机升降速并行控制

采用英飞凌单片机为核心控制器,设计并实现了一款基于单片机的步进电动机升降速控制系统。系统由键盘、显示器、报警电路以及步进电动机驱动电路构成;设计了检测系统,检测步进电机的转速和步数。根据步进电机动力学方程及矩频特性曲线建立系统数学模型,采用指数规律升降速算法,对升降速过程离散化,用单片机定时器控制脉冲发出时间间隔,利用计算和查表相结合的方式实现步进电机的升降速过程控制。     

基于ADuC824的单纱强力机的设计

介绍以系统芯片ADuC824为核心构成的单纱强力机的软、硬件设计方法.ADuC824的定时器中断控制步进电机实现纱线拉伸;内置的∑-△ADC采集纱线的拉力数据,实时测试记录各种纱线的拉力、拉伸长度和断裂时间.     

电梯系统仿真设计

以单片机AT89C51为控制核心,由四相直流步进电机、发光二极管和七段数码管组成了4层电梯仿真系统,采用了软件与硬件相结合的方法,达到了对步进电机的有效控制,能够使电梯在1到4层之间运转,准确定位．采用10个独立式按键输入．电梯运行状态全程显示．步进电机驱动电路自行设计,采用光电耦合器进行前后级隔离,有效提高了步进电机的抗干扰能力．     

基于Proteus的电机温度巡检系统的设计与仿真

针对工矿等高负荷、持续性生产要求,设计出了电机系统温度巡检仪,确保生产的安全性和经济性．该检测仪以单片机作为控制核心,由PT100铂电阻温度传感器对电机的关键部位进行温度采集,通过模拟开关CD4051进行巡回切换后进行A／D转换,分析实现对电机运行状态实时监控,并根据监控数据来执行相应的动作．巡检仪在Proteus和Keil软件联合操作环境中进行了仿真实验,实验结果表明该仪器运行可靠,人机界面良好．     

基于DSP的混合式步进电机细分调速系统设计

本文运用两相混合式步进电机细分控制理论,在DSP的视角下实现对混合式步进电机数字化控制系统的设计,该系统以DSP为主控制器件,实现混合式步进电机的电流、转速和反馈的数字化控制,同时结合实际应用分析其效果以及对电机性能的提升作用,为DSP技术在电机细分调速方面的后续应用提供一定的技术支撑.     

基于机器视觉的气冰球机器人实验教学系统设计

设计了一种基于机器视觉和步进电机快速控制系统的气冰球机器人实验教学系统。该系统利用高速摄像头对气冰球的运动图像进行采集和透视变换,对变换后的图像使用HSV颜色阈值分割,利用去噪点、Hough变换轮廓检测等算法得到气冰球的中心坐标。为了控制机械臂对气冰球的撞击,并减少系统响应时间、提高反应速度,使用轨迹预测和碰撞分析算法对气冰球的运动轨迹进行了建模。还针对步进电机丢步问题,提出了位置矫正算法。最后,对气冰球机器人的反应速度和轨迹预测精度进行了分析。     

步进电机的单片机智能化控制

本设计由两套独立的电源模块供电,利用E18-D80NK红外避障传感器和TCRT5000黑白线传感器采集路况信息,以宏晶科技的8位单片机STC89C52为核心控制器,控制步进电机驱动模块,达到路径识别的目的;并通过LCD1602液晶显示模块显示小车的运行状态;设计实现单片机对步进电机的智能控制,达到小车自主循线和避障的功能。     

用步进电机改进位移式传感器实验系统

提出了一种位移式传感器实验系统的改进方案,方案采用微型步进电机控制位移传感器的位移量,在步进电机控制上采用了细分控制策略,细分控制驱动电路采用全桥PWM微型步进电机驱动器3957,实现直线步进电机的平稳运行,系统采用通用单片机AT89C52为控制核心,A/D转换采用12位A/D转换器AD574,满足系统的测量精度要求,采用独立式按键和1602液晶显示器实现人机对话功能。改进后的方案能在实现实验目的的基础上大大提高实验效率和实验数据的可信度,从而节约有限的课内实验学时,扩大了实验容量,提高了实验质量。     

一种基于脉冲控制器控制的步进电机实验教学电路的设计

脉冲控制器控制的步进电机实验教学电路主要由电源模块、脉冲控制器、步进电机驱动器、两相混合式步进电机组成。脉冲控制器根据编写的程序产生脉冲信号,控制步进电机的运动来达到准确定位。脉冲控制器的程序编写简单易学,可提供安装、调试电路并进行步进电机以不同的速度前进、后退、停止等定位控制实验,满足理实一体化的教学要求,教学效果显著。     

超声成像系统步进电机驱动电路的设计

研究设计自动超声成像系统的步进电机驱动控制电路，驱动步进电机的工作，并通过计算机准确控制换能器在检测工件时的位置，实现指定区域内的精确扫描。实验结果表明该技术和所研制的测试装置具有自动步进、精确定位的性能。     

人体及温度感应式电风扇控制系统

设计出一种能感应人体及环境温度的电风扇控制系统。单片机处理器AT89C51为系统的检测和控制核心,热释电红外传感器检测人体,DS18B20数字温度传感器感应环境温度。采用继电器代替传统电风扇的档位开关,根据人体红外感应信息控制风扇的开启和关闭,依据环境温度控制相应的继电器处于吸合状态,使风扇输出对应的风速。该系统集成到传统电风扇中,测试结果表明,系统实现了对风扇的自动启停及自动调速控制,具有推广应用价值。