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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

步进电机是工业过程中一种能够快速启动、正反转、制动的执行元件，将电脉冲转换为相应的角位移或直线位移。它已经被广泛地应用于数控机床、精密旋转和线性位移系统中。传统的方法是用逻辑电路（如plc）或单片机实现对步进电机的控制。虽然这几种方法都可行,但电路较为复杂，硬件连接后不易调整、灵活性比较差，不能实时地满足用户对控制系统的要求，而且编程也比较难，对于非专业技术人员挑战较大，有着极大的局限性。

本设计采用图形化编程软件labview控制步进电机，软件编程简单,而且有较好的人机交互界面,可以根据不同的要求随时调整控制方式，控制灵活性得到了极大的提高。labview配合ni公司的数据采集卡可为步进电机提供精确、高性能的运动解决方案。采用labview控制步进电机，以步进电机为核心的驱动机构控制三维的平移台实现xyz三维方向的精准移动，使其达到光学测量中的精准移动控制。控制精度高、实现成本低的优势让步进电机得到了更广泛的应用。

2. 研究的基本内容

本系统以labview为开发平台，和硬件系统相结合，利用labview控制步进电机，实现对光学测量位移台的精准控制。具体研究内容如下：

1.深入地学习了解步进电机的基本结构、工作原理及如何选择驱动器的类型；

2.学习nimydaq采集卡，进一步了解它的特性及使用说明；

3.学习daq助手及daqmx系列接口的使用；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1.课题实行方案：

该控制系统的设计分为两部分：硬件部分和软件部分。硬件部分的设计包括步进电机、步进电机驱动器、采集卡、平移台四大部分；软件部分的设计包括通信、控制、人机界面等，LabVIEW软件要分别控制4个步进电机，每个步进电机驱动控制四根滑轨上的滑块沿着xyz三个方向移动。

电脑通过USB接口与myDAQ采集卡连接和通信，myDAQ采集卡的数字输入输出接口DIO接到步进电机驱动器上，对步进电机进行驱动。

2.进度安排：

表1毕设进度

3.预期效果：

（1）设计出了一个光学测量位移台，用LabVIEW控制步进电机，设计用户界面，控制间隔时间、移动速度、移动距离、移动路径等变量；

（2）可控制一个或多个方向连续移动，随时控制移动的速度和方向；

（3）在单步运动控制中，可自定义单步运动的步数和方向；

（4）在间歇移动控制中，可以对路径点的位移量、方向以及间隔时间进行设置和编辑；

（5）选择先确认是否要对当前路径表进行保存，确认保存的情况下保存该路径表，可以随时读取历史路径；

（6）可以对当前路径表进行编辑，如添加路径点或者删除路径点等；

（7）完成以上功能的控制，实现对光学测量位移台的可编辑精准控制。

4. 参考文献

[1]刘继英.基于虚拟仪器的步进电机控制系统设计[j].辽宁省交通高等专科学校学报.2011（03）.

[2]陈满生，田辉鹏.基于labview和单片机的步进电机控制系统[j].企业科技与发展.2008(22).

[3]陈方泉，李建周.基于labview的步进电机驱动设计及其应用[j].上海大学学报.2006.12(1):90-94.

[4]潘莹玉，王留群.谈谈虚拟仪器[j].电信技术，2001（8）：77-78.