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。     

五相混合式步进电动机驱动器设计

0引言由于步进电动机具有步进数可控、运行平稳、价格便宜等优点,因此在开环高分辨率定位系统中占据了主导地位。步进电动机系统是由步进电动机及其驱动器两部分构成的,而步进电动机系统的整体性能好坏很大程度上取决于其驱动器性能的好坏[1]。由于不同的驱动方式、通电方式下,步进电动机的运行特性有着明显的差异。本文根据针织、绣花行业中对步进电动机的具体要求,采用全H桥恒相流驱动方案,GAL16V8D构成环形分配器,并应用电机专用驱动集成芯片IR2110实现驱动信号的功率放大,利用HA17555与比较器LM358对绕组电流进行恒流斩波控制,采用…     

基于MSP430的步进电动机细分驱动控制系统

介绍了基于MSP430F149单片机控制的步进电动机的细分驱动系统,利用电流合成矢量的旋转法实现了恒流驱动的高精度细分方案,通过选择步进电动机相绕组细分电流波形,使步进电动机的细分技术达到了高精度细分的水平。运行结果表明该系统运行平稳、噪声小、功耗低、可靠性好等优点。     

通用混合式步进电动机驱动控制系统硬件设计

为了提高步进电动机驱动控制系统的通用性,进一步拓展混合式步进电动机的适用范围,通过对以8051单片机为核心的控制系统硬件模块化设计,开发出了通用混合式步进电动机驱动控制系统.系统具有斩波恒流、运行模式预置以及运行状态实时显示等多种实用的功能.实验证明,系统具有操作灵活、控制简单、通用性较强以及较容易扩展等特点.     

步进电动机细分驱动器设计与实现

论述了以电流矢量恒幅均匀旋转原理为基础的步进电动机细分驱动技术.设计利用单片机的SPWM控制的电流矢量恒幅均匀旋转的细分驱动模式,并通过软件实现多种细分驱动控制,在此基础上为修正误差引入电流反馈环节,实现了对混合式步进电动机的精确运行控制.实验结果表明.系统能够满足用户的定位精度要求,有效地抑制了运行噪声和机械振动.     

基于CAN总线的步进电动机分布式控制系统设计

以单片机C8051F020作为步进电动机控制核心,采用恒流细分驱动技术驱动步进电动机,利用CAN总线实现PC机和C8051F020之间的通讯,实现了分布式步进电动机监控系统设计.详细描述了控制系统的硬件构成和软件实现流程.     

空间应用的两相混合式步进电动机细分电路设计

针对空间应用的两相混合式步进电动机,设计了基于FPGA的电流细分电路,电路的设计采用了矢量恒幅均匀旋转细分法以及恒流斩波驱动技术,形成多个稳定的中间电流状态,以实现将一个步距角细分成若干步的功能。实验结果表明,该细分电路可以有效地提高步进电动机转动平稳性,尤其可以很好地改善步进电动机的低频振荡现象。     

步进电动机单步响应特性的建模与仿真

建立了五相混合式步进电动机恒频斩波恒总流驱动系统包括电流控制部分在内的单步响应特性的仿真模型，对单步响应特性进行了仿真。仿真结果表明新五边形接法、下桥臂斩波的五相混合式步进电动机4～5通电运行时的单步响应特性，存在着四步一循环的轻重步现象。对其进行的理论分析与仿真结果相符。     

混合式步进电动机恒总流驱动系统的稳态仿真

阐明了五相混合式恒频斩波恒总流步进电动机系统仿真的主要问题,对斩波过程主电路拓扑结构变化作了细致分析,建立了完整的系统仿真模型。仿真结果与实测基本一致,说明模型是可靠的。     

一种实用型三相反应式步进电动机驱动器

针对三相反应式步进电动机设计了一种经济实用的驱动器。该驱动器采用高、低压电源自动切换供电技术和恒流斩波驱动方式，降低了步进电动机的低频振荡，提高了步进电动机的高频力矩。采用VMOS管驱动电机，使得驱动电源稳定可靠。     

步进电动机系统细分波形修正技术

分析了影响步进电机驱动系统速度稳定性的因素，给出了修正步进电机细分波形的算法和实验方案，以两相四拍512细分步进电机为例推导出理论波形修正值。实验结果说明，其速度稳定性提高了一个数量级，并对其他类型的步进电机驱动系统有一定的指导意义。     

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。     

步进电动机加速运行控制研究

步进电机在起动、变速或停止时,会出现起动时间慢、起动失步甚至是不能起动、以及停止冲击大等现象。因此对步进电机起动加速运行和停止减速运行进行控制,对于实际的控制系统具有积极的意义。在建立步进电机数学模型和传递函数的基础上,分别采用简单加速算法和指数加速算法对电机加速度运行进行控制;通过仿真和实验,结果表明比起简单加速算法,指数加速算法能够更好地控制步进电机加速运行。     

步进电机S曲线精确控制的研究与验证

针对生产中对步进电机运行时间和距离有精确要求的常见工况,设计一套步进电机S曲线控制算法,根据不同的运行要求灵活设定运动过程,设定较少参数即能规划整个运动路径,达到理想的运动效果。设计新型余弦S曲线,搭建MATLAB/Simulink仿真控制模型和硬件测试系统进行仿真和试验验证。结果显示电机实际加减速过程运行平滑,起步稳定振动小,设定参数下可以精确运行,与直接起停相比,运行效果有很大改善。新型余弦S曲线已在全自动号码机项目中得到实际应用。     

单相步进电动机矩角特性的数值模拟研究

矩角特性是单相步进电动机的重要特性。文章利用电磁场的数值解法和ANSYS软件，对一种原理和结构独特的单相步进电动机的矩角特性进行了数值模拟研究，计算和分析了关键设计参数与电动机电磁矩角特性的关系，并结合实验数据进行了验证和修正。     

步进电动机系统仿真软件

介绍了一种步进电动机仿真软件－ＳＭＳＳ,说明了软件的主要使用流程,给出了仿真结果。     

步进电动机微步距线性调整及优化研究

基于电流矢量恒幅均匀旋转的步进电机细分技术,提出了线性调节微步距角的方案,给出了详细的分析过程及实现方法,并对提出的方案进行了仿真分析,同时讨论了一种优化存储表格的方法。     

单相永磁步进电机结构对静态特性的影响

以静转矩解析为依据,通过仿真计算对凹坑式单相永磁步进电机的凹坑半径、凹坑圆心位置半径、定子铁芯内径、转子永磁体外径以及转子永磁体轴向长度等结构参数对定位转矩和互转矩幅值的影响规律进行了定量描述,其结论可作为该型电机的设计依据.     

二相混合式步进电动机的振动特性与饱和效应

对实例样机的电感参数采取精确的表达式或不同程度的简化表示时 ,分别对振动特性进行仿真 ,并与实测振动特性进行比较。可以清楚地看出 ,绕组电感参数不同程度的简化对振动特性仿真精度的影响。同时更有兴趣的是能清楚地看出饱和效应对振动特性仿真的影响 ,有利于了解某些振荡区的形成机理和可取对策