步进电机跟踪伺服系统的设计

步进电机是一种良好的数字化元件,易于实现数字化控制。单片机具有良好的数字接口,由单片机和步进电机组成的控制系统具有结构简单,性价比高等优点。设计了一种基于ARM控制的步进电机天线伺服系统,该天线伺服系统采用方位俯仰型结构,以步进电机作为驱动元件,采用数字PID闭环控制。目前,该系统已完成工程验证,满足设计要求,具有良好的运行精度和稳定性。     

机械手臂转角自动控制器设计与改进

机械手臂的诞生具有解放生产力的现实意义,机械手臂转角控制格外重要,因而,采用PID控制设计机械手臂转角自动控制器。所设计的自动控制器具有四个自由度,由PLC、步进电机和SH-215B步进电机驱动器组成,步进电机驱动器从PLC中接收转角命令,转角命令中蕴含的定位信息由步进电机中BCE58K20增量式光电编码器给出,进而控制机械手臂转角动作。PLC在使用普通PID控制下,积分控制环极易超调,采用模糊技术将普通PID控制模糊化,借助分离技术降低积分超调对机械手臂动作的影响,提出模糊分离PID控制。实验结果表明,与采用其他控制策略的自动控制器相比,采用模糊分离PID控制的自动控制器自由度更加灵活。     

基于闭环模糊控制的步进系统仿真研究

以中国大洋协会(COMRA)深海采矿测控实验系统中的步进驱动控制系统为例，采用优化的步进电机升降速曲线，建立了等效的仿真模型，重点进行了步进驱动控制系统模糊PID控制器的仿真研究。与经典PID控制器的对比结果表明，模糊PID控制器具有更高的精度和更强的适应性，非常适用于控制系统内部参数非线性且强耦合的场合。     

一种红外遥控式步进电机控制器的设计与实现

介绍了以89C2051单片机为核心,针对步进电机在手动和自动控制模式的基础上,设计出能够实现遥控操作的控制器。以四相五线步进电机为研究对象,以集成红外接收器接收遥控器发来的信号作为输入信号,并送单片机进行解码,单片机根据接收的输入信号进行运算处理后,发出控制命令送步进驱动器,驱动步进电机工作。实现了步进电机的手动、自动及遥控方式下的正反转,还实现定时时钟控制以及LCD状态显示等功能。     

超声电机驱动的轻量化扫描机构高精度控制

为实现卫星高分载荷扫描驱动机构的轻量化,以超声电机为驱动部件,设计了一款扫描驱动机构,质量仅为传统的步进电机加谐波减速器驱动方案的15%。构建了扫描驱动机构驱动控制器,配合21位绝对式光电编码器作为位置反馈传感器,对扫描驱动机构高精度控制方法进行了研究。针对超声电机在精密控制中的非线性及时变性,在对比总结比例、积分、微分(PID)控制、模糊控制、神经网络PID控制算法的基础上,设计了一种基于专家规则的PID控制器,并结合超声电机实时温度作为前馈控制在线调节控制器控制参数,最后进行了指向控制和速度稳定度实验研究。实验结果表明：令扫描驱动机构指向20°时,稳态指向精度优于2″,在3.3 r/min情况下扫描驱动机构速度稳定度优于±1%,能够满足卫星载荷对扫描驱动机构高精高稳的控制需求。     

基于单片机和CPLD的步进电机细分驱动系统

介绍了一种采用单片机和CPLD(Complex Programmable Logic Device)实现步进电机细分驱动的方法。利用单片机来设定电机的转速、转向。由CPLD产生阶梯脉冲经过DAC变换,形成阶梯形电压信号以控制步进电机每相绕组在各时刻的电压,从而实现步进电机的细分驱动。采用CPLD大大简化了系统的外围硬件电路结构,提高了系统的抗干扰性能,缩短了步进电机驱动器的设计周期。     

智能输液监控系统的设计与实现

文章设计一种智能输液监控系统,系统以STC89C52单片机为核心。在保证输液安全与卫生的前提下,实现自动检测并显示液体的点滴速度,控制滴速以及对异常情况进行声光报警等功能。采用红外对管检测滴速信号,利用带有偏心轮的步进电机控制液滴速度,软件模块基于模糊PID控制算法实现对步进电机转动角度的精准控制。该系统工作稳定,操作简便,成本低廉,在临床静脉输液中具有实际意义。     

步进电机驱动电路的设计

本设计系统地介绍了步进电机驱动电路控制系统的组成、设计方案、电路原理等一系列的设计过程。步进电机驱动电路控制系统是以AT89C51单片机作为控制核心,步进电机为控制对象,运用汇编语言编程实现系统的各种功能。该系统由单片机最小系统、步进电机驱动模块L298、显示电路、4*4键盘电路四大部分组成。电路具有性能稳定、成本低廉等优点,有较好的应用价值。本文通过对步进电机驱动电路控制系统的设计与研究,从而理解步进电机在各种装置中的运行模式和工作状态的实现。     

基于AT90CAN128步进电机控制驱动系统模块设计

本文介绍了一种采用AT90CAN128单片机为控制核心,L297、L298集成电路为驱动电路的步进电机控制系统。阐述了步进电机控制特性,控制和驱动系统的硬件电路设计及其软件的编制流程。经测试,模块能同时控制2路步进电机的方向,启／停,转速,性能优良。     

基于MC9S12DG128单片机的智能寻迹车设计

设计了一种基于飞思卡尔MC9S12DG128单片机控制的智能寻迹车系统。该系统以MC9S12DG128为控制核心,采用CCD图像传感器检测路面信息,利用加速度传感器检测加速度,红外传感器检测速度．采用PID算法控制智能车直流驱动电机和模糊控制算法控制舵机转向,从而实现智能车快速稳定地寻黑线行驶。     

模糊PID算法在DVD光学头控制中的应用研究

飞秒激光三维光存储是实现高密度光存储的重要方法。为了提高飞秒激光三维光存储技术的实用化,基于DVD聚焦、循道伺服技术搭建了一套飞秒激光三维光盘存储系统。针对DVD光学头建立音圈电机电气模型,并通过典型二阶系统参数计算可获得详细的光头传递函数。针对DVD光学头传递函数,采用模糊PID算法,构建模糊PID控制系统的仿真模型,通过模糊控制规则在线对PID参数进行整定,并进行计算机Matlab仿真。仿真结果表明:模糊PID控制算法可使系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态误差等达到系统性能指标的要求。     

基于无传感器的BLDCM模糊自适应控制

为简化无刷直流电机控制系统的结构,使其具有较快的转矩响应速度,针对传统的PID控制方式在对BLDCM系统控制时,存在精度低、抗干扰能力弱等不足,提出了一种基于无传感器的反电势过零检测的参数自适应模糊PID集成控制方案。将模糊自适应PID控制应用到SLBLDCM控制系统中,建立无刷直流电机的数学模型,利用Matlab中的Fuzzy Toolbox和Simulink完成电机模糊自适应双闭环调速系统的仿真设计。仿真结果表明,控制系统运行平稳,速度跟踪快速准确,具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。     

基于分段PID实现永磁同步电机快速启停控制技术的研究

扫描镜常用于获取空间光电信息,应用中对其快速启停和指向精度有较高的要求。针对永磁同步电机驱动扫描镜的运动方式,建立了电机Simulink仿真模型,并采用了三闭环矢量控制策略,提出了采用分段式比例积分微分(Proportion Integration Differentiation, PID)算法进行位置环控制的方法。结果表明,相较于传统的PID,分段式PID提高了系统的响应速度,同时控制精度和稳定性也有一定提升。     

基于STM32的焊缝底片数字化仪硬件设计

针对焊缝缺陷X射线实时自动检测技术普遍存在误检高的问题,研制了焊缝缺陷X射线实时自动检测系统,提出了工业胶片智能检测系统中采集和控制的同步问题的研究方法,设计了步进电机的控制方法与光电编码器采集方法,采用Cortex—M3内核的STM32进行步进电机速度的采集与电机速度PID控制,同时,步进电机带动夹持机构使胶片相对CCD运动,线阵CCD开始采集图像。只要CCD的线频率与扫描机构的运动速度同步,就可以采集到没有畸变的图像,运用LMD18245全桥电机驱动器等器件以及设计所需的相关软件的使用。在此基础上,对系统进行设计、编程和调试,该系统在压力管道焊缝缺陷实时自动检测中验证了其正确性和有效性。     

模糊PID算法在血液蛋白自动检测仪中的应用

介绍了一种用于生物芯片血液蛋白自动检测仪的伺服控制系统,该系统使用机械臂控制系统为平台,以伺服电机为主要驱动装置。本文建立了该机械伺服控制系统模型,对模糊自整定PID控制算法进行了研究,并将其应用到系统中,在MATLAB软件中进行仿真,以实现系统对机械臂高精度定位的要求。仿真结果表明,机械臂模糊控制系统定位精度高,并且较常规PID具有更强适应性,发挥了传统控制与Fuzzy控制各自的长处,参数自适应模糊PID控制能使系统达到满意的控制效果。     

基于动态规划的对焦步进电机控制

为了解决STM(stepper motor)镜头中步进电机低频对焦慢、高频失步跑焦的问题,通过分析对焦过程中电机的加减速动作,结合步进电机加减速曲线,设计了一种适用于STM镜头驱动的步进电机开环控制算法.算法根据步进电机速度在单位控制周期内不变,把步进电机位置控制问题转换为单位控制周期内脉冲输出问题,实现了速度控制与位...     

圆柱-球体三自由度超声电机模糊自适应控制

针对圆柱-球体三自由度超声电机难以建立精确数学模型的特点,设计了模糊自适应定位控制系统。该控制系统由模糊控制器和在线参数自调整环节构成,在线参数自调整环节使该系统的动态特性、稳态性能更好地兼顾,克服了固定量化因子控制性能不理想的缺点。应用该控制器,实现了电机精确定位控制。结果表明,参数自调整模糊自适应控制器的性能优于传统PID控制器及固定量化因子的模糊控制器,得到了满意的控制效果。     

基于DSP的步进电机控制系统设计研究

步进电机作为感应电机的一种,通过系统的电子电路来进行分时供电、时序电流控制等,以保障电机的连续性工作。因此,对步进电机控制模块进行了论述,对步进电机的驱动原理及实现方式进行了分析,并从硬件与软件方面对步进电机控制系统的设计形式进行了研究。