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。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。音圈電機(jī),皮帶模組,絲桿模組,伺服電機(jī),無刷電機(jī),絲桿步進(jìn)馬達(dá)。智能步進(jìn)馬達(dá)制定
由于廉價(jià)的微型計(jì)算機(jī)以多功能的姿態(tài)出現(xiàn),步進(jìn)電機(jī)的控制方式更加靈活多樣。[2]步進(jìn)電機(jī)相對(duì)于其它控制用途電機(jī)的**大區(qū)別是,它接收數(shù)字控制信號(hào)(電脈沖信號(hào))并轉(zhuǎn)化成與之相對(duì)應(yīng)的角位移或直線位移,它本身就是一個(gè)完成數(shù)字模式轉(zhuǎn)化的執(zhí)行元件。而且它可開環(huán)位置控制,輸入一個(gè)脈沖信號(hào)就得到一個(gè)規(guī)定的位置增量,這樣的所謂增量位置控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的直流控制系統(tǒng)相比,其成本明顯減低,幾乎不必進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整。步進(jìn)電機(jī)的角位移量與輸入的脈沖個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比,而且在時(shí)間上與脈沖同步。因而只要控制脈沖的數(shù)量、頻率和電機(jī)繞組的相序,即可獲得所需的轉(zhuǎn)角、速度和方向。[2]我國的步進(jìn)電機(jī)在二十世紀(jì)七十年代初開始起步,七十年代中期至八十年代中期為成品發(fā)展階段,新品種和高性能電機(jī)不斷開發(fā),目前,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是永磁材料、半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,使步進(jìn)電機(jī)在眾多領(lǐng)域得到了廣應(yīng)用。[2]步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)及發(fā)展概況作為一種控制用的特種電機(jī),步進(jìn)電機(jī)無法直接接到直流或交流電源上工作,必須使用用的驅(qū)動(dòng)電源(步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器)。在微電子技術(shù),特別計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展以前,控制器(脈沖信號(hào)發(fā)生器)完全由硬件實(shí)現(xiàn)。深圳步進(jìn)馬達(dá)找原點(diǎn)指令怎么換方向57MM系列兩相步進(jìn)馬達(dá): TD57A08-30A , TD57A12-30A , TD57A20-30A。
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。
涉及到相數(shù))、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。一旦三大要素確定,步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來了。1、步距角的選擇電機(jī)的步距角取決于負(fù)載精度的要求,將負(fù)載的**小分辨率(當(dāng)量)換算到電機(jī)軸上,每個(gè)當(dāng)量電機(jī)應(yīng)走多少角度(包括減速)。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。市場上步進(jìn)電機(jī)的步距角一般有(五相電機(jī))、(二、四相電機(jī))、(三相電機(jī))等。2、靜力矩的選擇步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定,我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機(jī)工作的負(fù)載,而負(fù)載可分為慣性負(fù)載和摩擦負(fù)載二種。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。直接起動(dòng)時(shí)(一般由低速)時(shí)二種負(fù)載均要考慮,加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負(fù)載,恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。一般情況下,靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的2-3倍內(nèi)好,靜力矩一旦選定,電機(jī)的機(jī)座及長度便能確定下來(幾何尺寸)。3、電流的選擇靜力矩一樣的電機(jī),由于電流參數(shù)不同,其運(yùn)行特性差別很大,可依據(jù)矩頻特性曲線圖,判斷電機(jī)的電流。折疊應(yīng)用中的注意點(diǎn)1、步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用于低速場合---每分鐘轉(zhuǎn)速不超過1000轉(zhuǎn),(),**好在1000-3000PPS()間使用,可通過減速裝置使其在此間工作,此時(shí)電機(jī)工作效率高,噪音低;2、步進(jìn)電機(jī)**好不使用整步狀態(tài)。43系列系列步進(jìn)電機(jī) SST43D1065,SST43D1066,SST43D1100,SST43D1125,SST43D1155,SST43D2040。
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。SST59D1301,SST59D3100,SST59D3105,SST59D3200,SST59D3300,SST59D3301。智能步進(jìn)馬達(dá)制定
56系列系列步進(jìn)電機(jī) SST56C3200,SST56C5300,STP-56C3002。智能步進(jìn)馬達(dá)制定
一般可采用以下方案來克服:A.如步進(jìn)馬達(dá)正好工作在共振區(qū),可通過改變減速比等機(jī)械傳動(dòng)避開共振區(qū);B.采用帶有細(xì)分功能的驅(qū)動(dòng)器,這是**常用的、**簡便的方法;C.距角更小的步進(jìn)馬達(dá),如三相或五相步進(jìn)馬達(dá);D.換成交流伺服馬達(dá),幾乎可以完全克服震動(dòng)和噪聲,但成本較高;E.在馬達(dá)軸上加磁性阻尼器,市場上已有這種產(chǎn)品,但機(jī)械結(jié)構(gòu)改變較大。步進(jìn)馬達(dá)的細(xì)分技術(shù)實(shí)質(zhì)上是一種電子阻尼技術(shù)(請(qǐng)參考有關(guān)文獻(xiàn)),其主要目的是減弱或消除步進(jìn)馬達(dá)的低頻振動(dòng),提高馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)精度只是細(xì)分技術(shù)的一個(gè)附帶功能。比如對(duì)于步進(jìn)角為°的兩相混合式步進(jìn)馬達(dá),如果細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分?jǐn)?shù)設(shè)置為4,那么馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)分辨率為每個(gè)脈沖°,馬達(dá)的精度能否達(dá)到或接近°,還取決于細(xì)分驅(qū)動(dòng)器的細(xì)分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細(xì)分驅(qū)動(dòng)器精度可能差別很大;細(xì)分?jǐn)?shù)越大精度越難控制。步進(jìn)馬達(dá)以其***的特點(diǎn),在數(shù)字化制造時(shí)代發(fā)揮著重大的用途。伴隨著不同的數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展以及步進(jìn)馬達(dá)本身技術(shù)的提高,步進(jìn)馬達(dá)將會(huì)在更多的領(lǐng)域得到應(yīng)用。折疊編輯本段簡介步進(jìn)馬達(dá)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào),它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度。智能步進(jìn)馬達(dá)制定
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