基于输入频率模型的步进电机失步非线性补偿

步进电机受输入脉冲频率的影响,开环控制时会出现失步和过冲等非线性特征,影响控制系统的精度.通过研究不同输入频率下步进电机的输出特性,利用系统辨识的方法,建立步进电机非线性依赖输入频率的数学模型.基于所得步进电机的脉冲-频率辨识模型,利用逆补偿方法,对非线性的影响进行补偿.实验结果表明,对于步进电机驱动的传动装置,该方案可有效消除因失步或过冲引起的非线性误差,提高了定位精度,该方法简单可靠,可为类似传动系统的非线性补偿提供参考.     

基于虚拟仪器技术的多轴步进电机控制系统

介绍了一种基于虚拟仪器的多轴步进电机控制系统。硬件采用基于PC的NIPCI7354运动控制卡产生脉冲和方向信号、NIPCI7604对信号驱动放大;软件采用LABVIEW7图形化编程软件设计操作界面和控制程序,通过调用控制卡中的运动函数库,可以动态改变脉冲频率和方向信号,控制电机的转速和转向,从而实现了在开环控制状态下同时对不同轴步进电机的控制。既提高了实时性和快速性,又方便实用。     

利用单片机消除步进电机的低频振荡

一、概述步进电机的低频振荡是由于电机的转子达到稳定平衡位置时具有多余的动能。这种能量越大,振荡的趋势越利害,当控制脉冲的频率等于自由振荡的频率时,就发生低频振荡,或称之为低频共振。低频振荡是步进电机系统的固有的缺点。在振荡区,主要表现是步进电机的运动不平稳,振荡加剧,噪音增大,力矩下降,严重的甚至失步。因此,     

基于步进电机驱动自动生产线输送系统的PLC控制

步进电机是一种专门用于速度和位置精确控制的特种电机,满足自动生产线中输送单元的精确定位功能。利用西门子S7-200PLC内置PTO/PWM发生器可以方便为步进电机驱动器提供脉冲,通过S7-200的运动包络配置功能,可以实现步进电机不同运行模式的控制。     

基于Simulink仿真的步进电机细分控制分析

针对大视场视觉测量系统中标定物的高精度定位控制问题,研究二维转台的驱动电机细分控制方法.步进电机是一种数字控制电机,它将电脉冲信号转换成相应的角位移,具有快速启动和停止的能力.它每转一周都有固定的步数,在不丢步的情况下,其步距误差不会长期积累,仅与脉冲频率有关.为了提高转台的分辨率,对步进电机的步距角进行研究,分析了步进电机步距角实行细分的可行性,采用SPWM技术对步进电机相电流进行控制,在Simulink的环境下对步进电机建立数学模型并进行了分析.通过对步进电机的细分控制大大改善了其各项性能,可实现二维转台的高精度定位控制.     

电机参数对感应式同步电动机步进运动的影响

应用电机的矩阵分析方法建立了同步电机步进运动的数学模型;在此基础上,基于MATLAB中的仿真工具simulink搭建了系统的动态仿真模型,对动态过程进行了数字仿真,仿真结果可确定系统运动的最佳参数。     

步进电机FPGA变速控制系统设计

介绍了步进电机工作原理,建立步进电机的数学模型,研究步进电机变速控制方法。根据变速控制方法,采用FPGA实现步进电机变速控制电路设计。实际测试证明该控制电路精度高,可靠性好,明显改善了失步和过冲现象,增加了步机电机寿命,在工程中有较好的应用前景。     

一种高速定时／计数器电路

在工业过程控制系统中,利用步进电机作为低转速控制的执行机构,较之其它电机有很突出的优点。步进电机的转速取决于控制它的脉冲序列频率,而后者可以做得很稳定;控制性能好、起动、停车、反转及转速的改变,都可在少数脉冲内完成,步进电机的脉冲给定方式,很容易由微型计算机来实现。但是,在低转速下,步进方式使运行中的步进电机有明显的抖动现象,运行不够平稳,这可考虑用步距角细分方法来改善。另外,要求控制系统能提供较高的转速分辨能力,或即是给定脉冲序列周期的最小分辨率。我们在研制一种工业过程控制系统中利用步进电机提供低转速驱动,采用了十细分步进电机驱动方案时电机运行很平稳。经分析,对步进电机频率给定器提出的要求是:     

可实现多轴同步运动的驱动设计

在实际使用过程中步进电机的使用往往不是单个出现使用,多驱动器会导致控制部分体积过大,增加自身重量,移动不灵活等问题产生。本文设计的驱动器可以实现同时控制多台同类型号的步进电机运动,并且通过仿真实验验证了设计不仅符合四相步进电机的驱动原理,亦可制版投入使用实现多轴步进电机单拍运动方式控制驱动。     

微型计算机对步进电机的控制

步进电机是一种将电的脉冲信号转换成相应的角位移(或线位移)的机电元件,在数字控制系统中有广泛的用途。在一般的数字控制系统中,对于步进电机的控制是通过下述各环节实施的:第一、步进电机需要有环形分配器把脉冲信号按一定的规律,顺次加给它的各绕组,随着步进电机及其运行方式的不同(如三相六拍,四相八拍,五相十拍等),环形分配器也要作相应的改动。第二、为了提高步进电机的运行频率,保证在起动和突停时不发生丢步现象,必须有自动升降速线路,以克服由于步进电机的起动频率所带来的局限性。第三、步进电机作为进给传动系统中的执行元     

基于PLC的位置控制系统的设计

设计的位置控制系统是由步进电机、旋转编码器、同步带、同步轮、标尺、指针及西门子S7-200CPU224组成。旋转编码器采集同步带的实际位置,以脉冲信号形式送给PLC,PLC利用高速计数器指令对脉冲进行计数,将所计的数值转换成实际位置并与给定位置相比较,用PID运算的结果输出给步进电机驱动器,控制步进电机转向和转速,带动同步带和指针移动,实现位置控制。多次试验证明,系统运行稳定可靠,其位置控制稳态精度≤±2mm。以57BYG250C型步进电机为例,文中给出了步进电机详细的硬件接线图及控制步进电机运行的梯形图。     

多通道步进电机控制系统设计

设计了一个基于单片机与FPGA的多通道步进电机控制系统.该系统采用Altera公司的CycloneⅡ系列EP2C8Q205C8 FPGA芯片进行开发,采用Verilog HDL语言进行硬件电路设计,实现多通道步进电机的启动、加速、减速、停止等功能.通过新华龙C8051 F060单片机对设计的电路进行实际测试.上位机软件由Delphi 7设计.     

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.     

服装裁剪机的步进电机细分控制系统

针对服装裁剪机中步进电机的运动控制问题,基于LPC2138和L6207设计了步进电机细分控制系统,实现了对步进电机的高精度细分控制。实验结果表明,步进电机可以在细分控制系统的控制下稳定、准确的运行,满足了服装裁剪机的精度要求。     

UC3717对二相步进电机的控制

该文介绍了UC3717对二相步进电机的控制方案，以及80C196KC如何实现对UC3717硬件电路的驱动，简单地介绍了控制二相步进电机运转的驱动程序。UC3717是一种用来驱动二相步进电机的专用芯片，它根据信号发生电路产生的信号和信号的频率，产生驱动二相步进电机的驱动信号，从而控制电机的运行。步进电机的运行状态有转动和锁定，控制其运行的程序为步进电机驱动程序，可以通过设定韧值达到控制电机运转的目的。     

步进驱动系统大振荡机理与轨迹优化控制

为了解决步进驱动系统运动控制中的振荡、 丢步和失调等问题, 改善步进驱动系统的控制性能, 优化步进驱动系统的控制, 通过研究步进驱动系统的微步驱动控制过程, 建立了步进驱动系统的微步驱动数学模型, 提出了步进驱动系统的仿真建模方法, 通过仿真模型的数值模拟分析了大振荡、丢步及失调问题的产生原因并 建立了大振荡及丢步的机理模型, 在此基础上进一步提出了基于稳态截止频率的速度轨迹优化控制方法. 最后, 通过一个实例进行了实验验证. 结果表明: 该建模方法能够准确地描述步进驱动系统的特性, 速度轨迹优化控制方法能够有效地消除摆臂系统的大振荡、 丢步、失调等严重问题, 显著提高了摆臂系统运动平稳性及精密定位能力.     

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。     

嵌入式Linux下基于光耦的步进电机控制

设计了基于嵌入式Linux操作系统的扫描式荧光定量检测仪。仪器通过步进电机进行荧光试纸条的扫描检测。步进电机的稳定运行、精确定位直接影响着仪器的检测精度。本文重点介绍嵌入式Linux下步进电机驱动程序、光耦驱动程序的编写,简单介绍使用Qt／Embedded编写应用程序控制电机的实现过程。通过验证,电机运行正常稳定,定位精准,可满足仪器高精度检测要求。     

基于80196与PBL3717的步进电机控制系统

本文介绍由Intel 80C196KC单片机和两片PBL3717A电机驱动芯片构成的二相步进电机的控制系统,包括了基于PBL3717A芯片的电机驱动的硬件电路设计和步进电机的软件控制程序。系统通过80C196KC高速输出口HSO输出控制脉冲,占用的CPU资源极少,实现了步进电机的转动,锁定,变速控制和软件细分控制。