，这样才能控制滑台在多维上的轨迹。本文在分析STM32产生PWM波的频率和时序以及控制原理的基础上提出了一种通过程序设置实现定时器中断控制PWM数量的方法，从而控制PWM波频率及输出特定个数的PWM波，在机车牵引梁数控磨削设的实际项目中实现

　　在现代工业控制中步进电机的控制是滑台控制的执行机构。区别于其他控制电机的特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机转速由脉冲信号的频率决定。

　　在很多情况下需要让步进电机控制滑台运动非常的距离，且运行轨迹是不规则的，运行时速度需可调。本文首先介绍系统的硬件电路原理;分析了控制滑台运行不规则轨迹的计算方法;在此基础上提出了用定时器中断的方法控制PWM数量;介绍了具体的软件实现方法并分析了系统测试结果。

　　本论文基于机车牵引梁数控磨削设的电控设计，此设用来磨削一个带弧线的六边形物体，因此要求设计两维滑台的电控部分，以精密控制磨削头的运行轨迹，经分析此轨迹呈不规则路线所示，本系统的主控芯片是STM32F407，该芯片主频高达168 MHz，PWM定时器的频率同样可以达到168 MHz，在频率要求较高的设计中有较显著的优势。同时对于定时器中断控制PWM数量可以防止中断嵌套，且可以显著减少中断现场保护的开销，且该芯片支持SPI、CAN、I2C等多种协议。

　　主机和从机分别用两台两相步进电机来带动X轴和Y轴滑台，步进电机用M860驱动器来驱动。STM32主控板给驱动器发送PWM信号、方向和使能信号，驱动器经过光耦隔离并细分后来驱动步进电机。本系统主机和从机之间用CAN总线来进行通信，CAN总线具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点。主机和从机可以单独运行，只有当需要的时候采用CAN总线来进行同步。主机设置PWM的频率、滑台位置等数据以及发送开始运行、停止运行等信号，从机通过CAN总线接收相关数据和指令。当从机结束运行就会发送结束信号给主机。主机和从机之间通过CAN总线 系统软件设计

　　假设目标滑台前进距离为L。步进电机驱动器细分倍数为、步进电机总步数、PWM脉冲总个数为别为n、步进电机N、P。则

　　如图3所示是系统软件的流程图，系统在初始化时为了防止意外的碰撞，需要寻找零点，寻找零点结束后进行滑台转速、步进电机轨迹中每一步PWM数量的设置，并通过 CAN总线将设置的数据发送给从机。设置完成后，当主机检测到物件过来的信号后，将开始运行的信号通过CAN总线发送给从机，使主机与从机同时开始运行，当从机运行完成后发送反馈信号给从机，主从机同时停止运行。当一次运行完成以后看情况确定是否需要重新设置参数，如果需要重新设置则进入滑台运行轨迹参数设置狂态，否则进入等待运行状态。

　　将该系统运用到实际的环境中，以垂直于地面放置的二维滑台为研究对象，使滑台以图2中的轨迹运行。在设运行的起始点做标记，设置滑台运行在90秒/圈，45秒/圈30秒/圈三种速度下，并且分别运行10圈，15圈，20圈，25圈得到运行结束时与起始点的距离，如表1所示，同样转速时转动圈数越多误差越大;转动相同圈数的情况下，滑台转速越高误差也是越大。

　　不规则轨迹的计算方法，在此基础上提出了用定时器中断的方法控制PWM数量。通过精密控制X轴和Y轴的滑台，使磨削头能以直线、斜线和弧线的轨迹运动，达到成功磨削工件的目的。经过实际的测试表明该系统工作稳定，度较高。

　　本次设计是二维的滑台，但设计的思想和方法也可推广到三维滑台的控制设计。要想获得更的步进电机控制，可考虑使用DSP作为主控芯片，从而可以有更高的运算速度和控制精度。本论文控制两维滑台运行轨迹的方法可推广应用到许多步进电机控制的项目中，比如本实验室另一个项目显微镜电动载物台的精密控制。
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