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常州lisan立三機(jī)電步進(jìn)馬達(dá)EC42E-E

來源: 發(fā)布時(shí)間:2021-10-19

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    主要應(yīng)用在工業(yè)、航天、機(jī)器人、精密測(cè)量等領(lǐng)域,如跟進(jìn)衛(wèi)星用光電經(jīng)緯儀、**儀器、通訊和雷達(dá)等設(shè)備,細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)的廣應(yīng)用,使得電機(jī)的相數(shù)不受步距角的限制,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來了方便。目前在步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)上,采用斬波恒流驅(qū)動(dòng),儀脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動(dòng)、電流矢量恒幅均勻旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)控制止,很大提高步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行運(yùn)轉(zhuǎn)精度,使步進(jìn)電機(jī)在中、小功率應(yīng)用領(lǐng)域向高速且精密化的方向發(fā)展。[2]三相磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)模型結(jié)構(gòu)示意圖步進(jìn)電機(jī)控制策略編輯步進(jìn)電機(jī)PID控制PID控制作為一種簡(jiǎn)單而實(shí)用的控制方法,在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)中獲得了廣的應(yīng)用。它根據(jù)給定值r(t)與實(shí)際輸出值c(t)構(gòu)成控制偏差e(t),將偏差的比例、積分和微分通過線性組合構(gòu)成控制量,對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。文獻(xiàn)將集成位置傳感器用于二相混合式步進(jìn)電機(jī)中,以位置檢測(cè)器和矢量控制為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)出了一個(gè)可自動(dòng)調(diào)節(jié)的PI速度控制器,此控制器在變工況的條件下能提供令人滿意的瞬態(tài)特性。文獻(xiàn)根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了步進(jìn)電機(jī)的PID控制系統(tǒng),采用PID控制算法得到控制量,從而控制電機(jī)向指定位置運(yùn)動(dòng)。**后,通過仿真驗(yàn)證了該控制具有較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。采用PID控制器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、魯棒性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。深圳LISAN步進(jìn)馬達(dá)DE57SST59D1301,SST59D3100,SST59D3105,SST59D3200,SST59D3300,SST59D3301。

    ω為每秒角速度,單位為弧度,n為每分鐘轉(zhuǎn)速,M為力矩單位為牛頓·米P=2πfM/400(半步工作)其中f為每秒脈沖數(shù)(簡(jiǎn)稱PPS)折疊編輯本段常用術(shù)語步距角:每輸入一個(gè)電脈沖信號(hào)時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角。步距角的大小可以直接影響電機(jī)的運(yùn)行精度;保持轉(zhuǎn)矩:是指步進(jìn)電機(jī)通電但沒有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。它是步進(jìn)電機(jī)**重要的參數(shù)之一,通常步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。由于步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減,輸出功率也隨速度的增大而變化,所以保持轉(zhuǎn)矩就成為了衡量步進(jìn)電機(jī)**重要的參數(shù)之一。比如,當(dāng)人們說2Nm的步進(jìn)電機(jī),在沒有特殊說明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為2Nm的步進(jìn)電機(jī);定位轉(zhuǎn)矩:定位轉(zhuǎn)矩是指步進(jìn)電機(jī)沒有通電的情況下,定子鎖住轉(zhuǎn)子的力矩。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子不是永磁材料,所以它沒有定轉(zhuǎn)矩;空載啟動(dòng)頻率:指步進(jìn)電機(jī)能夠不失步啟動(dòng)的**高脈沖頻率;啟動(dòng)矩頻特性:在給定的驅(qū)動(dòng)條件下,負(fù)載慣量一定時(shí),啟動(dòng)頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系稱為啟動(dòng)矩頻特性,又稱牽入特性。運(yùn)行矩頻特性:在負(fù)載慣量不變時(shí),運(yùn)行頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系稱為運(yùn)行矩頻特性,又稱牽出特性。

    而要有一個(gè)高速逐漸降速到零的過程。[2]步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨著脈沖頻率的上升而下降,啟動(dòng)頻率越高,啟動(dòng)力矩就越小,帶動(dòng)負(fù)載的能力越差,啟動(dòng)時(shí)會(huì)造成失步,而在停止時(shí)又會(huì)發(fā)生過沖。要使步進(jìn)電機(jī)快速的達(dá)到所要求的速度又不失步或過沖,其關(guān)鍵在于使加速過程中,加速度所要求的力矩既能充分利用各個(gè)運(yùn)行頻率下步進(jìn)電機(jī)所提供的力矩,又不能超過這個(gè)力矩。因此,步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行一般要經(jīng)過加速、勻速、減速三個(gè)階段,要求加減速過程時(shí)間盡量的短,恒速時(shí)間盡量長(zhǎng)。特別是在要求快速響應(yīng)的工作中,從起點(diǎn)到終點(diǎn)運(yùn)行的時(shí)間要求**短,這就必須要求加速、減速的過程**短,而恒速時(shí)的速度**高。[2]國(guó)內(nèi)外的科技工作者對(duì)步進(jìn)電機(jī)的速度控制技術(shù)進(jìn)行了大量的研究,建立了多種加減速控制數(shù)學(xué)模型,如指數(shù)模型、線性模型等,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)開發(fā)了多種控制電路,改善了步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性,推廣了步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用范圍指數(shù)加減速考慮了步進(jìn)電機(jī)固有的矩頻特性,既能保證步進(jìn)電機(jī)在運(yùn)動(dòng)中不失步,又充分發(fā)揮了電機(jī)的固有特性,縮短了升降速時(shí)間,但因電機(jī)負(fù)載的變化,很難實(shí)現(xiàn)而線性加減速*考慮電機(jī)在負(fù)載能力范圍的角速度與脈沖成正比這一關(guān)系。43系列系列步進(jìn)電機(jī) SST43D1065,SST43D1066,SST43D1100,SST43D1125,SST43D1155,SST43D2040。

    但是它無法有效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)中的不確定信息。[3]目前,PID控制更多的是與其他控制策略相結(jié)合,形成帶有智能的新型復(fù)合控制。這種智能復(fù)合型控制具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織的能力,能夠自動(dòng)辨識(shí)被控過程參數(shù),自動(dòng)整定控制參數(shù),適應(yīng)被控過程參數(shù)的變化,同時(shí)又具有常規(guī)PID控制器的特點(diǎn)。[3]步進(jìn)電機(jī)自適應(yīng)控制自適應(yīng)控制是在20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的自動(dòng)控制領(lǐng)域的一個(gè)分支。它是隨著控制對(duì)象的復(fù)雜化,當(dāng)動(dòng)態(tài)特性不可知或發(fā)生不可預(yù)測(cè)的變化時(shí),為得到高性能的控制器而產(chǎn)生的。其主要優(yōu)點(diǎn)是容易實(shí)現(xiàn)和自適應(yīng)速度快,能有效地克服電機(jī)模型參數(shù)的緩慢變化所引起的影響,是輸出信號(hào)跟進(jìn)參考信號(hào)。文獻(xiàn)研究者根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的線性或近似線性模型推導(dǎo)出了全局穩(wěn)定的自適應(yīng)控制算法,這些控制算法都嚴(yán)重依賴于電機(jī)模型參數(shù)。文獻(xiàn)將閉環(huán)反饋控制與自適應(yīng)控制結(jié)合來檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置和速度,通過反饋和自適應(yīng)處理,按照優(yōu)化的升降運(yùn)行曲線,自動(dòng)地發(fā)出驅(qū)動(dòng)的脈沖串,提高了電機(jī)的拖動(dòng)力矩特性,同時(shí)使電機(jī)獲得更精確的位置控制和較高較平穩(wěn)的轉(zhuǎn)速。[3]目前,很多學(xué)者將自適應(yīng)控制與其他控制方法相結(jié)合,以解決單純自適應(yīng)控制的不足。文獻(xiàn)設(shè)計(jì)的魯棒自適應(yīng)低速伺服控制器。簡(jiǎn)易步進(jìn)電機(jī)模組,微型步進(jìn)電機(jī),10mm步進(jìn)電機(jī)兩相步進(jìn)電機(jī),三相步進(jìn)電機(jī),直流步進(jìn)電機(jī)。深圳LISAN步進(jìn)馬達(dá)DE57

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    確保了轉(zhuǎn)動(dòng)脈矩的**大化補(bǔ)償及伺服系統(tǒng)低速高精度的跟進(jìn)控制性能。文獻(xiàn)實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)模糊PID控制器可以根據(jù)輸入誤差和誤差變化率的變化,通過模糊推理在線調(diào)整PID參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的自適應(yīng)控制,,從而有效地提高系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間、計(jì)算精度和抗干擾性。[3]步進(jìn)電機(jī)矢量控制矢量控制是現(xiàn)代電機(jī)高性能控制的理論基礎(chǔ),可以改善電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制性能。它通過磁場(chǎng)定向?qū)⒍ㄗ与娏鞣譃閯?lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量分別加以控制,從而獲得良好的解耦特性,因此,矢量控制既需要控制定子電流的幅值,又需要控制電流的相位。由于步進(jìn)電機(jī)不*存在主電磁轉(zhuǎn)矩,還有由于雙凸結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩,且內(nèi)部磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,非線性較一般電機(jī)嚴(yán)重得多,所以它的矢量控制也較為復(fù)雜。推導(dǎo)出了二相混合式步進(jìn)電機(jī)d-q軸數(shù)學(xué)模型,以轉(zhuǎn)子永磁磁鏈為定向坐標(biāo)系,令直軸電流id=0,電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與iq成正比,用PC機(jī)實(shí)現(xiàn)了矢量控制系統(tǒng)。系統(tǒng)中使用傳感器檢測(cè)電機(jī)的繞組電流和轉(zhuǎn)自位置,用PWM方式控制電機(jī)繞組電流。文推導(dǎo)出基于磁網(wǎng)絡(luò)的二相混合式步進(jìn)電機(jī)模型,給出了其矢量控制位置伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參考自適應(yīng)控制策略對(duì)系統(tǒng)中的不確定因素進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償,通過**大轉(zhuǎn)矩/電流矢量控制實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高效控制。常州lisan立三機(jī)電步進(jìn)馬達(dá)EC42E-E

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