行波型超声波电机步进闭环控制法研究

文章比较了超声波电机常用控制方法的优缺点,简述了超声波电机步进控制原理,研究了超声波电机步进闭环控制法在精密定位中的应用。采取16位绝对值编码器与电机、控制器构成闭环系统,消除开环累计误差,使电机的定位精度保持在了编码器分辨率之内,定位重复度R2=0.9992。     

经济型数控机床闭环控制技术

经济型数控机床的研究在我国具有重要的现实意义。目前,以步进电机作为驱动元件的开环经济型数控系统在国内得到了推广和应用。开环系统具有成本低、稳定性好的优点,但是控制精度较低。影响开环数控加工精度的因素主要有两点;一是机械传动误差,二是步进电机失步误差。对于机械传动系统的弹性变形、不均匀传动误差和间隙,以及其它非线性误差,采用开环系统的固定量补偿方法,效果较差。至于步进电机的失步误差,由于是一种随机误差,开环系统更无法补偿。 针对上述问题,本文提出一种新型的位置闭环控制系统。它简单实用,不仅具有良好的控制精度,…     

数控液压缸控制性能的仿真与试验研究

某型号数控液压缸是一种闭环伺服执行元件,因其具有很高的定位精度,被应用于各类精密控制的仪器设备中,满足设备动作的精度、速度要求。该文建立了数控液压缸仿真模型,通过仿真分析得知其控制精度随输入压力增加及步进电机驱动速度降低而提高,响应速度随输入压力增加及步进电机驱动速度增加而提高。另外,设计了数控液压缸控制性能试验并通过此试验验证,在不同输入压力和步进电机驱动速度下,测试数控液压缸均具有较好的响应能力和控制精度。     

经济型数控的闭环位置控制

用步进电机驱动的经济型开环控制系统成 本低,稳定性好,但是由于伺服精度低,丢步 误差无法补偿,加工精度较低,采取自动升降 频措施也不能完全消除丢步现象。本文介绍伪 闭环位置控制即解决了上述问题,而且方法简 单,成本低,可满足当前国内低档数控机床生 产及旧机床改造的需求。 1.闭环控制原理(图1) 在闭环控制系统中,步进电机走过的步数, 将由固定于其轴上的编码器来检测。编码器随 机产生中断,对电机的每一步给出一个或几个 脉冲,用以校对走过的实际距离。 2.软件实现 步进电机控制的主要问题是起动或运行过 程中丢步及在过程结束时产生…     

两种典型伺服控制系统的应用与实践

介绍了在生产实践中应用的步进电动机开环控制系统以及伺服电动机闭环运动控制系统,并对其控制结构、驱动方式及运行特性进行对比分析。实践证明:伺服电动机闭环控制系统启动及加速过程平稳、过载能力强、控制精度及运行效率均明显优于步进电动机开环控制系统。     

微机控制铣床的结构及其系统

机械制造工业上使用的各种类型的数控机床已成功地解决了中、小批零件生产的自动化和复杂零件的加工问题.因此,对数控机床的要求主要体现在两个方面,一是要求在机床的结构设计上有较高的精度保持性;另一是机床的控制系统要能进行自动补偿,其核心就是伺服控制技术.按其控制形式可以分为闭环系统和开环系统。在开环系统中,以步进电机作为主要执行元件最为简单。图1的结构与一般的闭环系统相比较,省去了检测、反馈、比较等环节。但是,这种传动系统的不平稳性和低速性以及机械误差直接影响着运动部件的速度和控制精度.然而,应用微机控制系统可以将     

步进电机闭环控制系统的研究与应用

针对步进电机在实际开环运行过程中,由于惯性作用、速度突变或者突加负载的时候易发生失步的问题,对步进电机的数学模型和速度控制数学模型进行了分析研究,对步进电机控制方法和控制算法进行了归纳分析,提出了一种带有光电传感器检测角位置的步进电机闭环控制系统。算法方面采用模糊PID控制策略对步进电机的输出特性进行了优化控制,最大限度地复现了预设的角位移量运行;同时选用指数运行规律的速度控制方法对步进电机进行了有效控制,为了便于微控制器实时处理并对其速度控制规律进行了离散化操作。研究结果表明:闭环控制系统在速度和负载突变时能可靠地避免失步发生,提高系统的精度、可靠性、动态性能和鲁棒性。     

智能双模式太阳跟踪器

构造了可自动切换工作模式的智能太阳跟踪器以提高其在多种气象条件下的工作性能和运行可靠性.研究了太阳跟踪器的工作模式选择问题,提出了基于图像信息的工作模式切换方法.提出的太阳跟踪器具有开环和闭环两种工作模式,由成像单元、转台、步进电机、单片机、上位机等模块构成;其闭环工作模式采用了视觉伺服控制方法,开环工作模式则采用了天...     

基于无超调算法的双步进电机伺服阀控制研究

采用单步进电机或永磁同步电机作为电液伺服阀电-机械转换器的方案,存在瞬态响应慢、定位精度低、耐油液污染能力差的缺点,对此,提出一种采用双步进电机作为阀芯驱动力的无超调算法控制的新型电液伺服阀。通过联轴器、丝杠将两个步进电机分别与阀芯直接连接,依据双步进电机的电液伺服阀结构,构建电液伺服控制系统,采用无超调控制算法调节步进电机的输出频率,实现对活塞运动的精确控制。对系统进行仿真模拟与实验测试,结果显示:仿真结果与实验结果吻合度较高,采用无超调算法后,活塞杆位移几乎无超调,稳定时间比未采用该算法快0.35 s。说明本文构建的双步进电机电液伺服阀控制系统的可行性,以及通过无超调算法可以有效地减小输出冲击,获得更快的瞬态响应和更高的定位精度。     

基于LabVIEW的闭环步进电机运动系统设计及精度分析

当前闭环步进电机在自动化设备中的应用越来越广泛，故为了进一步满足闭环步进电机的应用需求，采用LabVIEW上位机+运动控制卡+驱动器模块的控制方案进行了多轴运动系统的设计，通过设计的上位机软件实现闭环步进电机的实时控制与监测。同时，基于编码器搭建了系统精度测试平台，测试结果表明，系统不适用于精度要求不高于0.216°的场合和小角度高精度定位的情况，而更适用于应用场合为大角度定位的情况。     

旋转电加工机床步进电机的控制研究

介绍了基于PC机的步进电机控制系统，通过开环和闭环控制系统的有机结合，实现了精密旋转电火花加工机床运动系统的精确自动控制。实验验证该系统运行可靠。     

数控机床反向偏差的测定及其补偿

在数控机床上，由于各坐标轴进给传动链上驱动部件（如伺服电动机、伺服液压马达和步进电动机等）的反向死区、各机械运动传动副的反向间隙等误差的存在，造成各坐标轴在由正向运动转为反向运动时形成反向偏差，通常也称反向间隙或失动量。对于采用半闭环伺服系统的数控机床，反向偏差的存在就会影响到机床的定位精度和重复定位精度，从而影响产品的加工精度。     

基于FPGA的两相步进电机细分驱动器设计

采用步进电机驱动的机构中,为了提高定位精度,文章提出了一种高性能的步进电机细分控制系统设计,该系统由FPGA和专用集成电路IXMS150 PSI构成,在FPGA中嵌入Cos/Sin表,通过查表控制步进电机两项绕组电流,实现了高精度的步进电机细分控制系统,提高了步进电机的运行精度,消除了低速震荡现象,该系统可用于机器人,打印机和光学平台等精密位置控制系统。     

2D数字伺服阀

2D数字伺服阀的阀体部分采用伺服螺旋机构将阀芯的旋转运动转换为阀芯轴向运动,实现伺服阀液压功率放大,并利用步进电机驱动阀芯在一定的角度范围内运动实现电-机械信号的转换作用。为了保证步进电机作为电-机械转换器具有较高的响应速度和定位精度,应用DSP设计了一种嵌入式数字阀专用控制器,对其进行闭环伺服控制,保证对输入信号的连续快速跟踪,以该控制思想设计的电-机械转换器实现了对步进电机的控制,其频响达200Hz以上。为了获得2D数字伺服阀的性能,建立实验平台对阀的性能进行实验研究。实验结果表明,2D数字伺服阀具有良性的静态特性,其分辨率和滞环皆在1%以内,2D数字伺服阀同时还具有良好的动态特性,在幅值25%的最大阀开口的正弦输入信号下,对应-3dB频宽约为130Hz。     

PLC控制步进电机的滤波器设计

论述PLC控制的步进电机在工业自动控制中的精确定位，和常规开环控制相比，增加了由同步感应器、滤波处理等电路，将步进电机由开环控制变成闭环控制，通过软件编程和安装调试，有效地提高PLC控制步进电机的运行精度。给出了滤波电路参数计算方法和相应的滤波器原理图。仿真得出了滤波效果图，并结合实例，通过微调参数就实现了步进电机的精确定位，对于其他需要精确定位系统同样适用，具有一定的推广价值。     

基于Mlx90316的电-机械转换器角位移测控系统

为提高电液伺服控制系统的响应速度和精度,将角位移测控技术应用到电-机械转换器控制闭环中,增加步进电机位置信号作为控制参数,实现了位置闭环控制。开展了基于霍尔技术位移测量技术的研究及其解码原理的分析;根据Mlx90316芯片的时序要求,设计了一种电-机械转换器角位移测控系统,实现了角位移的非接触式测量;测控系统以TMS320F2812 DSP作为主控器,开发了相关功能模块,进行了位移闭环PID控制策略的研究,以及软硬件的设计与测试,实现了步进电机的位置反馈与闭环控制。测试结果表明,该系统测量速度可达2 800 fp/s,精度可达12 bit,系统具有测速范围宽、控制精度高等特点。     

旋转电加工机床步进电机的控制研究

介绍了基于PC机的步进电机控制系统，通过开环和闭环控制系统的有机结合，实现了精密旋转电火花加工机床运动系统的精确自动控制，实验验证，该系统控制简单，运行可靠。     

Angular position test system of electromechanical convertor based on Mlx90316

为提高电液伺服控制系统的响应速度和精度,将角位移测控技术应用到电-机械转换器控制闭环中,增加步进电机位置信号作为控制参数,实现了位置闭环控制.开展了基于霍尔技术位移测量技术的研究及其解码原理的分析;根据Mlx90316芯片的时序要求,设计了一种电-机械转换器角位移测控系统,实现了角位移的非接触式测量;测控系统以TMS320F2812 DSP作为主控器,开发了相关功能模块,进行了位移闭环PID控制策略的研究,以及软硬件的设计与测试,实现了步进电机的位置反馈与闭环控制.测试结果表明,该系统测量速度可达2 800 fp/s,精度可达12 bit,系统具有测速范围宽、控制精度高等特点.     

卧式车床的数控改造

数控机床在机械加工行业中的应用越来越广泛。数控机床的发展,一方面是全功能、高性能;另一方面是简单实用的经济型数控机床,具有自动加工的基本功能,操作维修方便。经济型数控系统通常用的是开环步进控制系统,步进电机为驱动元件,无检测反馈机构,系统的定位精度一般可达     

经济型数控的闭环位置控制

介绍一种用于经济型数控的闭环位置控制系统,它具有开环的稳定性和接近闭环的伺服精度,是提高经济型CNC机床加工精度的有效方法。