单片机控制的物料运送系统设计

本文详细介绍了利用单片机控制步进电机的原理与方法,包含了步进电机原理,控制系统硬件设计和软件设计.控制系统可以实现步进电机的速度和到达位置的精密控制.可以显示运行速度和运送位置,并可以通过按键调节运行速度和运送位置的校正。     

表贴式永磁同步电机全速度范围无传感器控制

在永磁电机控制系统中编码器等位置传感器的使用增加了系统的复杂性,降低了系统的可靠性和适应性,因而无位置传感器控制方法被提出并得到了广泛的研究.现有的永磁同步电机无传感器控制方法主要进行零低速或中高速条件下转速的估计,缺少零低速向中高速平滑切换的方法研究,存在着适用转速范围有限等问题.利用脉振高频电压信号注入法进行零低速时转子的位置估计,利用模型参考自适应法进行中高速时的转速估计;提出了一种加权法在某一速度范围内将不同控制方法估计的转速进行平滑切换,得出切换区间内平滑的合成估计速度,从而实现表贴式永磁同步电机全速度范围的无传感器控制.对于某一表贴式永磁电机,应用Matlab/Simulink进行了永磁电机无传感器控制系统的仿真分析,仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

电动喷涂机器人中的步进电机控制

本文详细介绍了步进电机的位置控制、速度控制以及连续轨迹示教机器人中的关键技术－－轨迹再现控制。同时阐明了用8031单片机设计步进电机控制器的原理和实现方法。     

垃圾分类机器人步进电机AI闭环控制方法

为了解决步进电机控制过程智能化程度、精度均较低的问题,结合AI技术和闭环控制原理,提出垃圾分类机器人步进电机AI闭环控制方法.分析垃圾分类机器人的工作程序,结合机器人中步进电机的工作模式与基本结构,构建对应的步进电机数学模型;以闭环控制原理为基础,设计并安装控制器设备,结合AI技术实现对步进电机位置的检测,分别从速度、细分换向等方面实现垃圾分类机器人步进电机的闭环控制.仿真结论表明:设计的闭环控制方法的转速和位置更加接近目标位置,即设计闭环控制方法的控制精度和智能化程度均有所提升.     

表贴式永磁同步电机无位置传感器控制

位置传感器会增加系统成本和测量噪声,且无法应用在一些恶劣环境.论文在研究表贴式采磁同步电机无位置传感器的控制策略的基础上,提出一种基于反电动势的位置估计方法.利用两相旋转坐标系下电机方程的反电势形式,结合前馈控制,计算出转子位置的偏差角度,再采用锁相环结构对电机的相位和速度进行估计.在电机的低速运行阶段改进锁相环结构,保证速度估计精度,并进一步改善系统动态性能.建立了永磁同步电机的仿真模型,验证了该控制方法的可行性.在STM32F103X(ARM)为主控制器的实验平台上实现了所提出的表贴式永磁同步电机无位置传感器控制方法,实验结果表明该控制方法能够准确估计出电机的转速和转子位置,估计算法简单,系统稳态精度高、响应速度快.     

基于单片机的平衡控制系统设计

小球滚动控制系统主要利用的是STM32单片机控制步进电机从而改变导轨的平衡位置和正负15度的倾角位置,导轨上安装红外线传感器装置用来进行定位小球所在区域,导轨固定在角度传感器上,算轨道与框架的角度,并用三角算法公式,计算得出小球速度,然后可以实现对电机收放速度的控制。本设计应变能力较强、响应的速度较快、经测试能够圆满的达到设计的要求。     

基于模糊PID的步进电机速度控制

随着技术的进步与科技的发展,步进电机广泛的运用于工业生产,对步进电机的速度控制和位置控制也愈加严格。仔细分析S型曲线控制,将S型运动曲线分为加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段、和减减速段。为了优化步进电机开环控制系统,通过对步进电机的速度控制的研究,运用PID控制和模糊PID控制两种控制方法对步进电机速度进行控制,对二者的控制效果分别讨论,选择更优的控制方法,使步进电机速度曲线实现S型曲线,提高步进电机的精确性和可靠性。     

基于Simulink仿真的步进电机闭环控制系统分析

步进电机通常以开环方式应用于精度要求不高的位置伺服系统中.通过位置反馈,可以实现步进电机的高精度闭环定位控制.建立的步进电机数学模型,显示了其高度非线性的特点,为此设计了应用于步进电机闭环控制的参数模糊自整定PID控制器.通过Simulink仿真,分别分析了PID控制、模糊PID控制在步进电机跟踪给定位置时系统的响应情况.并通过分析转速输出曲线,提出了加入模糊速度前馈控制环的系统改进方案,系统稳定性得到较大提高.     

永磁同步电机无位置传感器控制研究

位置传感器会增加电机控制系统的成本,降低系统的可靠性和性能,在无法安装位置传感器的电机调速场合或在恶劣环境中难以应用.论文针对永磁同步电机给出一种转子位置实时估计方法,利用反电势得到的位置特征点对转子位置进行估计,实现了无位置传感器永磁同步电机的空间矢量控制.实验结果表明,本文提出的估计算法可以实时估计转子位置和转速,采取该算法对无位置传感器永磁同步电机进行矢量控制,算法易于实现,实时性好,电机控制系统调速范围广、运行稳定.     

基于步进电机的转台驱动系统WDM驱动程序设计

为降低转台成本及系统复杂度,采用了步进电机与光电传感器构成的驱动系统,针对该系统开发了WDM驱动程序.通过应用特定的步进电机运行控制算法,并针对WDM驱动程序的特性设计了合适的硬件控制方法,在Windows操作系统下通过驱动程序实现了对转台驱动系统进行直接控制.经实际使用,该驱动程序可以可靠地控制步进电机实现定速、定位及运行到指定传感器位置等运行方式.该驱动程序直接生成脉冲输出至步进电机驱动器,而无需外围的定时器和脉冲生成电路,具有硬件成本低、可维护性和可扩展性好、工程实用性强等特点.     

基于广义超螺旋算法的无速度传感器永磁同步电机有限时间速度控制

针对三相表贴式永磁同步电机,本文首先根据广义超螺旋算法(GSTA),设计出广义超螺旋观测器,能够估计电机的转子位置和转速.然后基于上述设计的广义超螺旋无速度传感器,结合有限时间控制理论,设计出有限时间速度控制器,可以实现基于无速度传感器下的有限时间速度调节.通过仿真和实验验证了上述方法的有效性.     

基于三连杆结构的小角度两轴转台设计

采用三连杆形式构建机械结构,以步进电机和角度传感器为驱动和测量部件,设计了一种小角度两轴转台.通过系统数学模型的推导和仿真,确定了位置控制器和速度控制器的PID参数.以AVR型微处理器为控制核心,设计了电机驱动电路、电机堵转保护电路、角度测量电路、液晶显示和矩阵按键电路等,通过微处理器主程序和增量式PID算法程序设计,实现了转动角度和速度的自动控制.为小角度两轴转台提供一种设计方法.     

基于STM32的步进电机速度控制方法研究与实现

在机器人电机控制过程中,发现带载情况下如果电机起步速度过快会导致电机堵转问题,很需要一种可以实现电机匀加速的精确控制方法。本文借助于STM32F103,通过其I/O口输出矩形波脉冲序列的方式控制步进电机驱动器或伺服驱动器,从而实现对步进电机的位置和速度控制。通过修改定时器值实现梯形加减速轨迹,使步进电机运行具有较好加减速性能。另外,由于STM32F103芯片具有多路定时器,可以通过配置多路定时器输出多路不同频率的脉冲信号,实现对机器人多轴(多个电机)的控制。该方法对于机器人嵌入式步进电机控制器的开发具有很好的参考价值。     

基于MC9S12XS128的自由摆平板模糊PID控制系统研究

以16位单片机MC9S12XS128为控制核心,选用MMA8452三轴的数字加速度传感器作为系统的检测模块,设计和实现了基于自由摆平板的跟踪运动控制系统;选用混合式步进电机作为执行机构,实现平板的倾角调节.针对步进电机的高度非线性特点,设计和实现了模糊PID控制器来完成步进电机运动的位置控制.试验结果表明,所设计的控制器能在一定范围内满足系统的动、静态特性控制要求.     

CNG储气井检测中的水位自适应控制系统

根据CNG储气井超声波检测的需要,设计了基于水位检测的传感器自适应控制系统;系统主要由计算机、PLC、步进电机和超声波水位检测探头构成;通过井口加水的方式使井内水位逐渐上升,采用数字PID作为控制算法,超声波检测信号反馈的水位为输入变量,通过计算机和PLC调节步进电机转速来控制装置的上升速度,使传感器相对于水面的位置恒定,从而保证了检测有效安全的进行;数字PID算法采用C++语言编程,MATLAB仿真实验证明采用该算法进行控制是正确有效的。     

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。     

一种新型内置位置传感器的研究

本文提出了一种应用于混合式步进电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，这种内置位置传感器为实现步进电机自同步闭环控制奠定了基础。     

基于FPGA控制的输液系统设计

介绍了一种以FPGA为核心的多功能输液系统的设计方法.该系统具有键盘操作、点滴检测、点滴速度控制、余液显示、语音通信和报警等功能.采用光纤传感器检测点滴速度,用容栅传感器检测余液量,用步进电机及其配套装置控制点滴速度.实验证明,检测与控制等性能达到设计要求.     

闭环步进伺服控制系统——步进电机的高速、高精度、高可靠性应用解决方案

0概述 闭环步进伺服系统作为传统开环步进系统的创新,为有更高安全性、可靠性或产品质量要求的应用提供了高性价比的选择。在步进电机后面安装一个位置反馈装置或以某种间接参数检测位置的方式形成象伺服系统一样的闭环,以较验或控制失步,检测电机堵转,并保证了电机以更高的速度、精度与更大的有效力矩输出。     

基于单片机控制步进电机恒变速系统的设计

各种步进电机专用开发系统,适用于数控机床及某些特定条件及系统。本文通过单片机为开发平台,对步进电机进行控制,主要介绍步进电机控制器、驱动电路和LED显示电路的设计,其中在步进电机控制器的设计中,重点阐述脉冲产生电路以及对速度的控制,实现对步进电机速度精确控制的开发系统。