基于Simulink仿真的步进电机细分控制分析

针对大视场视觉测量系统中标定物的高精度定位控制问题,研究二维转台的驱动电机细分控制方法.步进电机是一种数字控制电机,它将电脉冲信号转换成相应的角位移,具有快速启动和停止的能力.它每转一周都有固定的步数,在不丢步的情况下,其步距误差不会长期积累,仅与脉冲频率有关.为了提高转台的分辨率,对步进电机的步距角进行研究,分析了步进电机步距角实行细分的可行性,采用SPWM技术对步进电机相电流进行控制,在Simulink的环境下对步进电机建立数学模型并进行了分析.通过对步进电机的细分控制大大改善了其各项性能,可实现二维转台的高精度定位控制.     

两相混合式步进电机矢量控制

为了实现步进电机恒转矩和增加步进电机的分辨率,我们不再满足步进整步驱动和半步驱动的方式,因此将矢量控制的思想引入到了两相混合式步进电机的控制系统中,从而形成了步进电机细分驱动器.但是在工业界,这种矢量控制技术并不普及,技术相对封锁,因此本文将以工业界和学术界常用的stm32单片机实现SVPWM矢量控制算法,提高步进电机...     

基于单片机的步进电机虚拟细分技术的研究

步进电机由于具有控制简单,步距误差不长期积累和可靠性高等特点而被广泛地应用于数控和机器人等领域;步进电机的控制,目前主要是采用细分驱动技术,这种控制方式在细分数较低或低频阶段仍然存在明显的"步进"感;采用一种虚拟细分技术,在通常的一个细分步距角中,插入若干个虚拟细分点,使步进电机的电流更接近于正弦波,从而在电机内部产生更趋于圆形的旋转磁场,使步进电机能够低频阶段平稳运行,消除低频振荡;实验结果表明,采用虚拟细分技术能使步进电机运行更加稳定,更接近于伺服电机的性能。     

利用单片机消除步进电机的低频振荡

一、概述步进电机的低频振荡是由于电机的转子达到稳定平衡位置时具有多余的动能。这种能量越大,振荡的趋势越利害,当控制脉冲的频率等于自由振荡的频率时,就发生低频振荡,或称之为低频共振。低频振荡是步进电机系统的固有的缺点。在振荡区,主要表现是步进电机的运动不平稳,振荡加剧,噪音增大,力矩下降,严重的甚至失步。因此,     

单片机与TA8435的步进电机细分控制

步进电动机是纯粹的数字控制电动机,它将电脉冲信号转变成角位移,即给一个脉冲,步进电机就转一个角度,因此非常适合单片机控制。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,电机则转过一个步距角,同时步进电机只有周期性的误差而无累积误差,精度高。     

微型计算机对步进电机的控制

步进电机是一种将电的脉冲信号转换成相应的角位移(或线位移)的机电元件,在数字控制系统中有广泛的用途。在一般的数字控制系统中,对于步进电机的控制是通过下述各环节实施的:第一、步进电机需要有环形分配器把脉冲信号按一定的规律,顺次加给它的各绕组,随着步进电机及其运行方式的不同(如三相六拍,四相八拍,五相十拍等),环形分配器也要作相应的改动。第二、为了提高步进电机的运行频率,保证在起动和突停时不发生丢步现象,必须有自动升降速线路,以克服由于步进电机的起动频率所带来的局限性。第三、步进电机作为进给传动系统中的执行元     

步进电机细分驱动电磁转矩分析

步进电机运行时存在低频振荡、高频容易失步等缺点,采用细分驱动方法可以有效提高步进电机的运行性能.步进电机的运行性能主要由电磁转矩决定.为了研究细分数对步进电机细分驱动运行性能的影响,推导了电磁转矩随细分数变化的函数关系式.通过对步进电机细分驱动与整步驱动时瞬时电磁转矩、总有效转矩及总有效转矩的方差的比较分析,得出了细分驱动可使步进电机总有效电磁转矩增加、转矩波动幅度减小、转矩波动频率增大等结论,细分驱动可提高步进电机的运行效率和平稳性,克服步进电机运行时的共振现象.研究结果表明步进电机细分驱动能够有效地克服低频振荡、高频失步等缺点,扩大了步进电机的应用范围,具有实际应用价值.     

基于FPGA的步进电机控制器设计

步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移的特殊电机,每改变一次通电状态,步进电机的转子就转动一步.目前大多数步进电机控制器需要主控制器发送时钟信号,并且要至少一个I/O口来辅助控制和监控步进电机的运行情况.在单片机或DSP的应用系统中,经常配合CPLD或者FPGA来实现特定的功能.本文介绍通过FPGA实现的步进电机控制器.该控制器可以作为单片机或DSP的一个直接数字控制的外设,只需向控制器的控制寄存器和分频寄存器写入数据,即可实现对步进电机的控制.     

利用单片机实现对步进电机的简单控制

本文主要介绍了利用LY-51SV2.3开发板实现对步进电机的简单控制,以实现步进电机的正反转、加减速以及开始停止等功能。通过对步进电机的控制,使人们对开发板的应用以及如何编写C语言程序有更深层次的理解。通过本文的介绍,也为下一步更好的利用开发板控制步进电机打下一个基础。     

一种高速定时／计数器电路

在工业过程控制系统中,利用步进电机作为低转速控制的执行机构,较之其它电机有很突出的优点。步进电机的转速取决于控制它的脉冲序列频率,而后者可以做得很稳定;控制性能好、起动、停车、反转及转速的改变,都可在少数脉冲内完成,步进电机的脉冲给定方式,很容易由微型计算机来实现。但是,在低转速下,步进方式使运行中的步进电机有明显的抖动现象,运行不够平稳,这可考虑用步距角细分方法来改善。另外,要求控制系统能提供较高的转速分辨能力,或即是给定脉冲序列周期的最小分辨率。我们在研制一种工业过程控制系统中利用步进电机提供低转速驱动,采用了十细分步进电机驱动方案时电机运行很平稳。经分析,对步进电机频率给定器提出的要求是:     

步进电机步距角细分的微机控制

<正> 为提高数控设备的控制精度,应减小脉冲当量δ,实现的途径有三:i.减小步进电机的步距角。ii.加大步进电机到传动丝杠之间的齿轮降速比i 和减小传动丝杠的螺矩h。iii.将步进电机的步距角θ进行细分。前两者受机械结构及制造工艺限制实现困难,尤     

三相混合式步进电机的模糊PI控制方法研究

针对混合式步进电机采用传统细分控制时存在的高频失步、低频振荡的问题。从控制器的鲁棒性以及快速消除时变参数对系统稳定性影响的角度出发,提出以模糊PI控制方法与传统细分控制相结合的控制策略,使得混合式步进电机高频失步的现象有一定程度的减轻。在三相混合式步进电机数学模型的基础上,分别采用细分控制方法和结合了模糊PI控制的细分控制方法进行Simulink仿真。仿真结果表明,采用了模糊PI控制后,控制器驱动步进电机的效果更好。     

基于Δcos(φ)/ΔI因子的步进电机驱动电流优化控制研究

脉冲步进指令控制的传统步进电机具有开环定位的特点，无需位置传感器。而开环控制的缺点在于当发生过载时容易导致失步，为了降低失步发生的概率，步进电机通常以最大电流工作，这会影响其工作效率。针对上述问题，提出了一种基于Δcos(φ)/ΔI因子的优化步进电机驱动电流的控制算法，该算法结合步进电机的特性及其步进指令脉冲，适用性强，计算过程简单，无需额外设置步进电机的机械或电气参数。利用混合式步进电机的实测数据进行了数据仿真实验，证明了所提出算法的有效性。     

一种基于PLC控制的步进电机防失步运行策略

从步进电机运行过程中的失步分析入手,提出了一种防止失步的对策：步进电机半闭环控制系统,给出了系统设计时,编码器的选择方法与选用原则,以及位置比较算法策略与软件控制逻辑。     

电子式氧气调节器中步进电机模糊控制技术研究

通过介绍电子式氧气调节器的基本原理和控制规律,分析了步进电机的控制方法在电子式氧气调节器设计中的意义和作用.针对恒速分段调节步进步距和变速分段调节步进步距两种步进电机控制方法存在的问题,介绍了模糊控制的方法,并详细分析了设计实现的过程.试验结果表明,采用模糊控制电子式氧气调节器步进电机的方法实现了人体舒适呼吸的目的,也解决了步进电机丢步以及频繁动作带来的工程问题,提高了产品的可靠性.     

步进电动机原理及其驱动电路研究

步进电机是一种纯粹的数字控制电动机,又称为阶跃电机或脉,中电机。是一种受电脉冲信号控制的无刷式直流电动机．也可以看作是在一定频率范围内转速与控制脉冲频率同步的同步电动机。它能将输入电脉冲信号转换成机械的运动量加以输出。每一个主令脉冲都可以使步进电机的转轴前进一个步距角,并依靠它特有的定位转矩将转轴准确地锁定在空间位置上,在实际工程中有着广泛的应用,文章主要探讨了步进电动机原理及其驱动电路的特点。     

步进电动机原理及其驱动电路研究

步进电机是一种纯粹的数字控制电动机,又称为阶跃电机或脉冲电机。是一种受电脉冲信号控制的无刷式直流电动机,也可以看作是在一定频率范围内转速与控制脉冲频率同步的同步电动机。它能将输入电脉冲信号转换成机械的运动量加以输出。每一个主令脉冲都可以使步进电机的转轴前进一个步距角,并依靠它特有的定位转矩将转轴准确地锁定在空间位置上,在实际工程中有着广泛的应用,文章主要探讨了步进电动机原理及其驱动电路的特点。     

UC3717对二相步进电机的控制

该文介绍了UC3717对二相步进电机的控制方案，以及80C196KC如何实现对UC3717硬件电路的驱动，简单地介绍了控制二相步进电机运转的驱动程序。UC3717是一种用来驱动二相步进电机的专用芯片，它根据信号发生电路产生的信号和信号的频率，产生驱动二相步进电机的驱动信号，从而控制电机的运行。步进电机的运行状态有转动和锁定，控制其运行的程序为步进电机驱动程序，可以通过设定韧值达到控制电机运转的目的。     

基于单片机的步进电机细分控制系统

步进电机细分技术主要用于提高电机的运转精度,实现步进电机步距角的高精度细分。通过对步进电机细分驱动原理的分析,合理选择细分电流波形,以AT89C51单片机为核心,结合步进电机驱动芯片L 297/298,设计出步进电机的斩波恒流细分驱动控制系统。并在实际运行过程中运行良好。     

基于STM32的微型步进电机驱动控制器设计

设计了一种微型步进电机驱动控制器,通过上位机界面修改步进电机转速、旋转角度、细分系数。该设计以STM32F103T8U6作为主控制器,以A4988步进电机驱动设备,上位机串口界面作为人机接口界面,详细分析步进电机驱动设备的工作原理、各部分接口电路以及控制器设计方案。通过实物设计实现了步进电机转速、正反转任意角度和细分系数的控制,并通过精确计算步进脉冲个数实现了任意旋转角度的精确控制,该驱动控制器步进角度精度高达0.112 5度。