拟牛顿法在步进电动机CAD中的应用

求解非线性磁网络是步进电机 CAD 中的主要工作。本文采用拟牛顿法进行磁网络求解,并结合步进电机 CAD 的特点,给出了处理拟牛顿法振荡或发散现象的方法,提供了加速拟牛顿法收敛的途径,并对如何大幅度提高计算速度问题进行了研究,使得步进电机 CAD 完全可以在普通 PC 上进行。     

五相混合式步进电机牵入特性的齿层比磁导分析模型

本文是步进电机齿层比磁导动态分析理论研究的第二部分。文章用步进电机齿层比磁导稳态计算模型计算出电机牵入过程中每一瞬间的各相电流值，然后用静态磁网络模型计算出这时的电磁转矩，将电磁转矩代入转子满足的运动方程来分析电机的牵入特性。本文给出了提高磁网络求解计算速度的方法，讨论了转子运动方程的解的收敛条件。本文对步进电机的动态分析理论研究有重要意义。     

离散驱动策略对磁致伸缩惯性冲击电机步长及工作频率的影响

为提高磁致伸缩惯性冲击电机的工作频率,增大输出步长,提出了一种带有死区保护的优化驱动策略。该策略通过计算电机步进所需时间来确定两个驱动信号之间的间隔(即死区时间),实现方式类似占空比调制。并且通过分析电机运动过程及动力学模型,建立了电机的步长及收缩步进时间的数学模型。最后,针对所开发的惯性冲击电机进行了测试,并将结果与传统驱动方法进行对比。结果表明,文中所建立的模型能够较为准确地预测电机步长及步进收缩时间。采用带死区保护的优化驱动控制策略后,磁致伸缩惯性冲击电机的最高工作频率由120 Hz提高至250 Hz,且电机步长得到了增加。     

步进电机的双曲线型升降频电路

本文介绍了利用数—模转换和模—数转换技术,借助于非线性权电阻解码网络获得步进电机的双曲线型升降频曲线的方法。该电路可用于步进电机的驱动电路,特别是应用于需要双曲线型升降频曲线的场合。     

步进电机新型场路结合分析方法——齿层计算转矩法

齿层比磁导法是目前步进电机电磁转矩的主要计算方法,提出了一种新型电磁转矩分析计算方法—齿层计算转矩法。首先给出步进电机齿层计算转矩的概念,同时在理论上证明了采用齿层计算转矩法计算步进电机电磁转矩的正确性,然后给出了齿层计算转矩法用于步进电机电磁转矩及其他性能分析计算的步骤,最后针对磁阻式步进电机和混合式步进电机,分别采用齿层比磁导法、齿层计算转矩法和电磁场有限元法进行对比研究。结果表明,齿层计算转矩法与现在通用的齿层比磁导法相比具有简单实用、计算精度高的特点。     

隐极式稀土永磁步进电机的设计

隐极式步进电机是一种新型结构的步进电机,目前尚很少有文章介绍它的设计方法。本文对该类型电机的设计进行讨论。由电磁力定律推出隐极式步进电机的最大静态力矩计算公式;从同步电动机的起动,导出隐极式步进电机的空载起动频率估算公式,导出步进电机转子直径与最大静态及空载起动频率之间的关系,从而找出如何从步进电机的两个主要性能指标着手步进电机主要尺寸的设计。采用稀土永磁材料的隐极式步进电机,合理选择磁路系统,对电机的经济性能影响是很大的。通过分析讨论,本文认为对隐极式步进电机,采用横向磁路结构,将充分发挥稀土材料磁能积大的优点。用本文介绍的设计方法,对外型尺寸φ36×96.5的步进电机样机进行不同磁路结构和不同永磁材料的计算。计算结果表明,在合理选择磁路结构的条件下,采用稀土材料的步进电机,其性能和经济性都优于铝镍钴材料,展示了稀土材料在步进电机领域中的应用前景。     

步进电机的微机和单片机控制

主要介绍在windows平台下实现对步进电机控制的一个实际系统。本系统利用单片机控制步进电机,减少对CPU资源的占用。步进电机的转速和步长在Windows下设置。软件编程使用了“操作数 操作码”的结构,使得程序简练而实用。     

改变步长的输电线路不平衡张力计算方法

通过分析传统输电线路不平衡张力计算方法,得出第1档内应力和计算步长的选取影响计算收敛,传统方法难以保证快速收敛的同时实现高精度计算。提出一种改变步长的不平衡张力计算方法,研究了初值选取方法和步长变换方法,并给出了程序流程。在计算11 种工作情况下,1 个耐张段内的各档应力,传统方法和改变步长方法的计算结果相同,但是改变步长法计算效率大大提高。     

步进电机的微机和单片机控制

主要介绍了在windows平台下实现对步进电机控制的一个实际系统。本系统利用单片机控制步进电机 ,减少对CPU资源的占用 ;步进电机的转速和步长在windows下设置。软件编程使用了“操作数 +操作码”的结构 ,使得程序简练而实用     

步进电机的微机和单片机控制

主要介绍了在Windows平台下实现对步进电机控制的一个实际系统。本系统利用单片机控制步进电机，减少对CPU资源的占用；步进电机的转速和步长在Windows下设置。软件编程使用了“操作数 操作码”的结构．使得程序简练而实用。     

混合式步进电动机伺服系统研究

对二相混合式步进电动机矢量控制进行了理论研究,解决不同于一般种类电机的特殊问题,建立考虑电机非线性并充分利用电磁转矩和磁阻转矩的矢量控制方法.在此基础上,设计并实现了基于神经网络的二相混合式步进电动机矢量控制位置伺服系统,克服电机参数时变对控制效果的影响,提高了系统鲁棒性,使系统具有较高的性能.     

基于复杂可编程逻辑器件的三相混合式步进电动机正弦波微步驱动技术的研究

介绍了一种以复杂可编程逻辑器件器件ispLSI1032E为核心来实现微步驱动的三相混合式步进电动机系统.通过采用正弦波微步驱动方式,提高了系统抑制低频振荡的能力.实验证明,采用该控制方式实现的混合式步进电动机系统具有无低频振荡、分辨率高和运行平稳的特点.     

基于复杂可编程逻辑器件的三相混合式步进电动机正弦波微步驱动技术的研究

介绍了一种以复杂可编程逻辑器件器件ispLSI1032E为核心来实现微步驱动的三相混合式步进电动机系统。通过采用正弦波微步驱动方式，提高了系统抑制低频振荡的能力。实验证明，采用该控制方式实现的混合式步进电动机系统具有无低频振荡、分辨率高和运行平稳的特点。     

基于神经网络的两相混合式步进电机反步控制

两相混合式步进电机是一个非线性、多变量、强耦合的系统。针对两相混合式步进电机开环控制定位精度低的问题,提出了一种基于径向基函数(RBF)神经网络的反步控制方法,该方法克服了单一反步控制对非线性系统控制参数选取困难的缺点,利用RBF神经网络的万能逼近特性,对电机运行过程中的不确定因素进行补偿,使其不过于依赖反步控制器所选取的参数,同时引入高斯基函数和自适应律,能够较好地对其中的非线性项进行逼近。利用神经网络与反步控制方法的结合,有效提高了两相混合式步进电机控制的位置跟踪精度和稳态性能。     

CALCULATION OF THE PULL-OUT TORQUE OF HYBRID STEPPING MOTORS IN THE HALF-STEP MODE

ABSTRACT

A method is described for predicting the pull-out torque/speed characteristics of hybrid stepping motors operating in the half-step excitation mode. The analysis assumes initially a linear magnetic circuit in order to derive an expression for the pull-out torque. Subsequently, the important effect of magnetic non-linearity is introduced into the calculation method by appropriate adjustment of the flux-linkage coefficients using an iterative computational routine. A comparison of experimental and predicted results is presented for a commercial 1.8°(200 step/revolution) stepping motor     

UC3637在二相步进电动机驱动器中的应用

详细介绍了一种利用TI公司生产的UC3637芯片构成PWM控制电路,进而实现二相混合式步进电动机电流反馈型细分控制的方法。实践证明,用该方法构成的PWM控制电路结构简单,性能可靠,具有良好的系统运行效果。     

二相混合式步进电动机谐波转矩的仿真研究

分析了二相混合式步进电动机的谐波转矩，提出了一种采用电流前馈控制来减小谐波转矩的方法，并建立二相混合式步进电动机的模型，进行了仿真。仿真结果表明，这种方法能有效减小谐波转矩，降低步进电动机的振动。     

基于DSP的两相混合式步进电机细分控制

通过分析两相混合式步进电机的细分控制理论,实现基于DSP的两相混合式步进电机数字控制系统,该系统采用TMs320LF2407ADSP微控制器作为核心控制器件,结合电流、转速反馈电路等实现对两相混合式步进电机的数字控制。结果表明基于DSP的两相混合式步进电机数字控制系统能够提升电机性能,具有良好的发展潜力。     

两相混合式步进电动机闭环控制的研究

提出了一种利用步进电机磁阻变化实现转子位置检测的新方法,在此基础上设计了两相混合式步进电动机微机闭环控制系统,通过调节超前角实现了对电机转速的控制,实验证明了这种闭环控制方法的可行性。     

二相混合式步进电动机矢量控制相关问题的讨论

分析了混合式步进电动机的运行机理,讨论了二相混合式步进电动机d-q坐标的定义,指出其直轴电感大于安轴电感。最后讨论了考虑电机饱和非线性的矢量控制方法。