内置式位置传感器在混合式电动机系统中的应用与研究

提出了一种应用于混合式步进电动机闭环驱动的内置位置传感器技术,利用气隙比磁导法分析了这种新型传感器的工作原理,在此基础上提出了利用步进电机磁阻变化实现连续转子位置的检测方法,为实现步进电动机自同步闭环控制奠定了基础。     

利用混合式步进电动机谐波反电动势实现转子位置检测

利用气隙比磁导法建立了混合式步进电动机的磁推导出反电动势的表达式。在此基础上提出了一种谐波反电劝势信号实现电机转子位置检测的新方法,设计了与电机一体化的新型益传感器,实验结果验证了理论分析的正确性。这种新型位置传感器为进一步实现步进电动机闭环控制奠定了基础。     

混合式步进电动机的谐波反电势闭环控制方法研究

利用气隙比磁导法建立了混合式步进电动机的磁网络模型,推导出谐波反电势的表达式。提出了一种利用谐波反电势信号实现电机转子位置检测的新方法,设计了与电机一体化的新型位置传感器。在此基础上研究了利用谐波反电势信号实现混合式步进电动机闭环控制的方法,设计了步进电动机的微机控制系统。给出了开、闭环运行的实验结果对比,证明了利用谐波反电势实现混合式步进电动机闭环控制的可行性。     

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。     

LPC2210微控制器在步进电机位置控制系统中的应用

由步进电机驱动技术的发展,引出步进电机位置控制中用脉宽调制器输出高速脉冲,指出这种情况下硬件控制升降速的局限性。采用LPC2210嵌入式微控制器和新型操作系统开发了步进电机的位置控制系统,给出了一个步进电机位置控制中软件实现升降速的方法。该方法实现了位置控制对脉冲频率和数量可控的要求,并在自动仓库模型控制系统中得到应用。     

超声波电机步进特性及精密定位控制方法研究

对日本Shinsei公司的环形行波超声波电机USR60的调速特性和步进特性进行了实验研究,探讨了控制方法和负载变化对电机步进控制的影响并揭示了其中规律,提出了步进控制的改进方法。该方法在电机特性实验研究基础上,通过最小二乘法拟合出的经验公式对电机步距角的偏差进行修正,实现了环形行波超声波电机带负载时的等步距运行。提出的步进控制方法可实现环形行波超声波电机无位置传感器开环精密定位控制,控制精度达0.005°。     

轴径向气隙混合磁路多边耦合电机轴向励磁绕组的反电势及其位置传感器机理

无传感器控制是比较理想的电机驱动模式,是电机及电力传动领域的研究热点之一.该文在混合式步进电动机的基础上提出一种轴径向气隙混合磁路多边耦合电机,电机在提高单位体积出力的同时,在不增加传感器的条件下实现了电机的闭环控制.这种电机的结构特点决定了电机控制的灵活性,轴向励磁绕组既可以控制轴向磁通,还可以兼作转子位置传感器.该文结合轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电机的特点,在对该种结构电机轴向绕组谐波反电势解析分析和实验研究的基础上,提出基于轴向补偿励磁线圈同时作为电机位置传感器的思想,探求了轴向励磁补偿控制绕组的传感器机理,并给出具体电路,确认了其实现的可行性.研究表明,当定子绕组三相同时通有电流的时候,轴向线圈的反电势频率是定子绕组电势的3倍,根据这个反电势信号,轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电机可以方便的实施无传感器控制.     

基于主动式阻尼的混合式步进电机转速振荡抑制控制

混合式步进电机因其特殊的机械结构导致自身阻尼极小,在实际运行过程中会发生振荡过大,甚至失步的问题。为提高混合式步进电机的控制品质,提出一种基于主动式阻尼的步进电机转速振荡抑制方法。首先,将电机模型转化至同步旋转dq坐标系,将电流i_d控制恒为额定电流,利用位置误差和速度误差调节电流i_q生成瞬时转矩,抑制电机运行时存在的振荡现象。其次,为实现电机闭环反馈控制,提出一种将同步频率提取滤波器(SFF)与三阶锁相环(PLL³rd)相结合的无传感器控制方法。SFF可以滤除反电动势信号中的高次谐波,PLL³rd能消除转速变化过程中的稳态误差。实验证明,该方法有效抑制了步进电机运行过程中的振荡现象,提升了电机的运行品质。     

基于ADMC 401直流无刷电机的卡尔曼滤波控制的实现

介绍一种基于DSP芯片ADMC401构建的直流无刷电机的无传感器控制单元。控制系统采用检测电机绕组端电压的间接方法,在没有配置位置传感器的情况下,通过扩展卡尔曼滤波（EKF）,有效地抑制电机控制过程中遇到的噪声,利用检测出的电压和电流信号对转子位置进行估计,准确获取转子位置和速度数据,以较低的成本实现三相直流无刷电机位置和转速的连续控制。ADMC401芯片内置硬件功能,使无传感器控制系统的响应速度、稳定性和可操作性显著提高,有效地改善了电机低速运行时转矩特性,实现了直流无刷电机高精度调速及定位要求。     

基于ARM Cortex-M3的步进电机线性速度控制的实现

Codex—M3是ARM公司最新推出的基于ARMv7体系架构的处理核。步进电机已被广泛的应用于速度、位置等控制领域。本文实现了基于Codex—M3内核处理器的步进电机的线性速度控制。针对步进电机控制过程中易出现的失步和过冲现象,提出了一种步进电机加减速控制算法。首先,在Codex—M3内核处理器上移植了μCOS-Ⅱ实时操作系统。在此基础上,利用系统的API接口函数用程序实现了加减速控制算法,并最终实现了对两路步进电机的控制。     

集成位置传感器用于混合式步进电动机位置的检测

混合式步进电动机伺服系统转子的位置检测，可以用传统的外配位置传感器或基于理论算法的无位置传感器方案，但是存在许多问题，文章给出了一种新型的集成位置传感器的设计方案和理论依据，实验验证了方案的合理性、正确性，有实际意义。     

用于太阳能集热装置的太阳跟踪传感器

太阳跟踪系统精度偏低对太阳能热发电的效率的提高有一定的影响,如何提高跟踪系统的精度也是研究太阳能利用的一个重要方面。本文介绍了一种新的太阳跟踪传感器的设计方法,把太阳位置的偏差信号通过数模转换转化成数字量作为控制信号来精确控制步进电机调整传感器位置,与以往运用简单的电平信号来判断太阳位置的方法相比,能够实现高精度测量,也有利于把信号的传输。实验表明,测量精度能够满足太阳跟踪系统的需要,该设计具有一定的实用价值。     

模糊控制步进电动机位置伺服系统

步进电动机是一种高度非线性、强耦合的位置伺服执行元件 ,采用经典控制理论进行闭环控制系统设计 ,难以达到较高性能。本文采用模糊控制与常规PID控制相结合的方法 ,设计了步进电动机位置伺服系统。实验结果表明 ,这种新型的步进电动机位置伺服系统具有较高的性能。     

步进电动机驱动控制技术的发展

步进电动机驱动控制技术的发展,推动着步进电动机系统获得更加广泛的应用。文章总结了步进电动机驱动控制技术的发展现状,介绍了升频升压、恒总流、恒相流、微步等开环驱动技术及闭环伺服控制的技术特点,最后展望了步进电动机驱动控制技术的未来发展。     

五相反应式步进电动机在高精度自动调平系统中的应用

介绍了步进电动机驱动的高精度水平自动调节位置系统。该系统可根据倾角传感器检测的平台实际位置与水平面间的误差信号自动控制平台,恢复水平面位置。倾角传感器用于检测水平面并将其转换为电信号。文中还给出了步进电动机的力矩计算和驱动电路。     

全数字化步进电动机细分驱动器设计

基于STM32F103芯片,对两相混合式步进电动机进行电流矢量控制和高细分数驱动,并使驱动器实现加减速控制功能,增加位置闭环控制和通讯接口,实现了全数字化的任意细分数驱动。细分数恰当时,步进电动机相电流波形平滑,振动、噪声较小,系统具有较大的实际应用价值。     

基于STM32的通用化电机角度测试系统设计

步进电机是航天器控制系统的核心组成部件,逐年增多的商业航天及型号任务使用的步进电机种类越来越多,对通用化电机测试系统的需求越来越迫切,综合多种电机常见的角度测量方案研制了一款基于STM32的通用化电机角度测试系统,适用于零位传感器、电位器、霍尔传感器和旋转变压器四种角度测量方案,能够满足目前绝大部分步进电机的角度测试需求。通过测试试验,表明研制的通用化电机角度测试系统测量准确、运行稳定、操作方便,为航天器太阳帆板驱动机构的高性能步进电机测试提供了完整的解决方案。