基于LMD18200和AD128S102的多电机PI控制

郭 宜兴1, 张 经龙2, 赵 晗3
1、银河航天（北京）科技集团股份有限公司;北京交通大学　电子信息工程学院
2、银河航天（北京）科技集团股份有限公司
3、香港城市大学　电子信息工程学院

摘要


针对航空领域对步进电机高精度与高稳定性控制的需求，提出了一种基于FPGA与LMD18200的步进电机PI
控制系统。系统以AD128s102采集的实际电压作为PI控制的反馈输入，实现对电机运行状态的实时监测与调整。在
方法上，设计了AD采集模块、电机PI驱动模块（包含PWM脉宽调制模块）、遥控遥测模块和UART接口模块，构
建了一个完整的电机驱动控制平台。通过合理的时序控制，充分利用AD芯片的八通道特性，实现了多路步进电机的
并行PI控制。系统架构上预留了通用外部接口，可通过遥控遥测指令灵活扩展满足不同应用场景的需求。实验结果
表明，该PI控制算法能够显著改善步进电机运行平稳性，有效降低电机振动，提高系统动态响应和稳定性。本文以
对外串口和两路电机驱动作为系统描述，实际测试中，两路电机驱动的控制效果良好，电机输出具有较强的鲁棒性，
验证了系统的可行性和可靠性。研究结论显示，该设计不仅提升了步进电机在复杂环境下的运行性能而且为航空装
备中多电机协同控制提供了一种可行的实现方案，具有较高的工程应用价值与推广前景。

关键词


步进电机；FPGA；LMD18200；PI控制；闭环控制

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参考


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