基于单片机的步进电机升降速控制研究

对于需要步进电机快速定位的系统来说,一个合理的加减速过程是非常重要的。该文主要介绍了一种基于单片机的简化后的指数型加减速曲线控制方法。该方法既可以提高快速性,又可以保证系统的定位精度,同时对步进电机在运行过程中产生的共振现象提出了解决方法。     

步进电机控制系统建模及运行曲线仿真

为了优化开环情况下步进电机的控制,研究运行曲线和传动刚度对步进电机开环控制系统运动情况的影响.依据步进电机运行原理和系统动力学特性,建立控制系统数学模型.设计一种基于正矢函数,高阶平滑的加减速曲线,并与常见的匀加减速曲线和指数型加减速曲线进行了比较仿真.仿真结果表明正矢型加减速曲线能够更好地抑制运动过程中的冲击,减小终...     

步进电动机最佳升降频的研究

在分析步进电机加，减速过程的基础上，从步进电机驱动系统的数学模型出发，用数字仿真方法，研究步进电机最佳升降频规律，寻找出加速过程中各步最佳切换点，由加速过程转变为减速过程中临界切换点，减速过程中各步最佳切换点，并确定出优化的控制脉冲序列。     

步进电机控制系统建模及加减速曲线优化

为了优化步进电机开环控制系统,对其加减速曲线的控制性能进行了研究。以步进电机运行原理为基础,建立了两相混合式步进电机开环控制系统仿真模型,设计了一种与电机矩频特性更为符合且可以用于实时在线计算的抛物线型加减速曲线算法,并与典型的匀加减速曲线算法、指数型加减速曲线算法进行了仿真比较分析,最后进行了实验验证。仿真和实验结果均表明,在相同的控制周期内,抛物线型加减速曲线的最大无失步转动角度有了显著提高,同时其中间过程的位置跟踪误差和平衡位置处的残余振荡误差也较小。抛物线型加减速曲线具有更快速的动态响应能力,已在某相控阵列天线的单元相位控制中得到了应用。     

基于单片机的步进电机控制系统

根据滚子研磨机的工艺要求,开发了该设备的步进电机控制系统。分析了步进电机起动、停止时的加减速曲线特性;采用STC89C52单片机,以S加减速曲线为基础,实现了步进电机的加减速控制和换向控制;实现了步进电机转速的LCD显示、加工时间的数码管动态显示。研究结果完全满足滚子研磨机的加工需求,并对采用单片机开发步进电机控制系统提供了一定的借鉴。     

步进电机高速起停控制的DSP实现

鉴于快门打开、关闭过程中频繁起停步进电机,并要求速度快、定位准确,提出了基于DSP的步进电机高速起停控制方法。讨论了步进电机加、减速控制技术,结合步进电机的矩频特性曲线,根据实际快门对步进电机速度响应的要求,提出了一种基于DSP的步进电机高速起停控制的数字化实现方法。实践证明,该方法实施简单,占用资源较少,并且有效克服了步进电机加速过程中容易出现的失步、堵转等问题,满足试验要求。     

CT机床板控制方法的研究

介绍了基于嵌入式系统的CT机床板控制系统的结构特点.针对床板控制系统的实时多任务特点,研究了作为床板控制系统多任务之一的床板运动控制的方法,提出了一种控制软件与FPGA相结合的床板运动控制用步进电机的控制方法.通过分析比较直线型、指数型等步进电机加减速曲线的各自特点,得出了适合床板控制系统的步进电机加减速曲线形式.     

基于ARM Cortex-M3的步进电机线性速度控制的实现

Codex—M3是ARM公司最新推出的基于ARMv7体系架构的处理核。步进电机已被广泛的应用于速度、位置等控制领域。本文实现了基于Codex—M3内核处理器的步进电机的线性速度控制。针对步进电机控制过程中易出现的失步和过冲现象,提出了一种步进电机加减速控制算法。首先,在Codex—M3内核处理器上移植了μCOS-Ⅱ实时操作系统。在此基础上,利用系统的API接口函数用程序实现了加减速控制算法,并最终实现了对两路步进电机的控制。     

基于DSP和CAN总线的步进电机控制系统研究

为了提高步进电机控制系统的动态性能和控制精度,提出基于数字信号处理器TMS320LF2407A的步进电机控制系统设计方法,包括系统硬件、软件及加减速控制算法的设计;并运用CAN总线技术实现了DSP与工控机之间的数据通信。通过实验测试,结果验证了步进电机加减速控制算法的正确性和有效性。     

功率步进电机升降频过程的最优控制

本文阐述如何充分利用功率步进电机驱动系统的固有升降频特性,以实现升降频过程的最优控制的原理和方法。这样可以保证步进电机在不失步的条件下达到时间最短的升降频过程。文中列举了经过试验、证明可行的加减速控制电路。并提供了微机控制程序的设计要点。     

基于LabVIEW的步进电机负载特性测试

以LabVIEW软件为平台,设计了步进电机负载特性测试数据采集系统。详细介绍了利用Lab-VIEW提供NI-DAQmx数据采集驱动程序,结合数据采集设备NI-USB6251实现数据采集的方法。以步进电机驱动的点胶机为例,利用设计的系统测试了重复定位误差。     

用PCL-839和GAL实现步进电动机的控制

为了简化步进电动机的控制,提高控制电路的适应性和可靠性,以步进电动机控制卡 PCL-839 作为步进电动机控制核心,用通用阵列逻辑(GAL)实现步进电动机环形脉冲分配器,通过在上位 PC 机编制控制软件,实现了步进电动机起停、加减速和正反转的高速控制,详细描述了控制系统的硬件构成和软件实现流程.该控制方法直观、可靠,电...     

基于转速-电压坐标平面的暂态电压稳定分析

针对感应电机类动态负荷引起的暂态电压稳定问题,提出了一种基于转速-电压坐标平面的暂态电压稳定问题的分析方法,描述了感应电机类动态负荷在转速-电压坐标平面上的稳定边界。通过转速-电压坐标平面上电机运行点与稳定边界间的关系,可直观判断感应电机的加减速状态,并可清晰地解释感应电机类动态负荷在受到扰动后的暂态过程中引发电压失稳的机理。通过对比感应电机在转速-电压坐标平面上的工作点与所提的稳定边界间的关系,可以判断系统是否会出现电压失稳。通过单机无穷大系统及两区四机系统的仿真算例验证了所提分析方法的有效性。     

磁悬浮列车用异步直线电机新型PID控制算法研究

直线异步电动机是中低速磁悬浮列车牵引用动力,对该种电动机采用PID控制算法进行了研究,通过引入遗忘因子对PI分离算法进行了改进,实现了无超调的速度控制系统。使用该控制器能够避免列车在稳态值附近反复加速或减速,从而可以减小运行损耗,并为乘客提供更加舒适的环境。     

高压脉冲直流等离子体电源的研制及其放电特性

为满足高超声速磁流体流动控制实验研究的需要,采用同步高压脉冲电离和直流维持放电技术,研制了一种适用于高超声速激波风洞实验系统的高压脉冲直流等离子体电源。首先进行了静止低气压条件下的放电特性研究。通过高速电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)可以发现:初始时刻直流放电强烈,放电电流达到16A;随着电容储存能量的消耗,放电电流逐渐减小,放电强度缓慢减弱,直至完全消失,放电形状近似为一圆形。然后进行了高超声速气流中无磁场激励、磁流体(magnetohydrodynamics,MHD)逆气流减速激励和MHD顺气流加速激励条件下的放电特性研究,提出了用于高超声速激波风洞实验系统的MHD激励强度判定标准。研究结果表明:高超声速气流中施加磁场能够起到稳弧的作用,有磁场激励条件下的电源能量消耗约是无磁场激励条件下的3～4倍;MHD加速激励同MHD减速激励的功率相等,而MHD加速激励的电源能量消耗高于MHD减速激励的电源能量消耗。     

具有综合负荷模拟的暂态稳定裕度灵敏度分析

负荷的模拟对暂态稳定分析结果有十分重要的影响。常用的负荷模拟方法是恒定阻抗模拟和综合负荷模拟。结合时域仿真，提出了具有综合负荷模拟的暂态过程中发电机加速面积、减速面积、减速功率（稳定裕度）对网络节点有功无功及变压器变化的灵敏度分析方法，提出的灵敏度分析方法能够得出大扰动下非线性微分方程组状态变量解在任意时刻的灵敏度，当变量不是很大时，一阶灵敏度具有较好的精度，暂态稳定裕度灵敏度能用于暂稳控制装置地点选择、安全校正再调度中系统稳定裕度约束和在线稳定监示。     

基于ucosφ的失步解列装置

通过对电力系统异步运行状态的分析,提出了利用振荡中心电压的变化特征来判断系统失步的失步解列装置.该装置的判据简单明确、概念清晰,可以判别加速性失步和减速性失步,并自动适应系统结构的变化和运行方式的变化.     

四轮毂电机电动车的电子差速控制方法

为了实现四轮独立驱动电动车电子差速系统,通过对电机驱动理论及传统电子差速方法进行分析,提出了基于4台无刷直流轮毂电机的控制方案,给出了控制器总体设计思路.采用全轮转向方式,利用Ackermann-Jeantand转向模型,计算了电子差速过程中随着转向角度变化的各个车轮的车速,同时分析了转向时转向轮之间的转矩分配问题.给出了电动车行驶时的四轮速度一致性协调方案,研究了车辆匀速运行和加减速运行时的工作状态,并确定了四轮驱动电动车转向时的电子差速控制策略.通过4台700W的8对极电机进行了仿真和空载实验,实验结果表明,电动车控制器设计合理,系统具有良好的动态性能;电子差速系统控制策略正确,能够满足四轮独立驱动电动车的行驶要求.     

SINAMICS120平台上异步电机旋转角度精确控制的研究与实现

在常规钻井作业过程中,导向钻井段若采用弯角式造斜动力钻具,容易产生钻具工具面漂移,导致井眼轨迹控制失败等问题。针对这一情况,急需一种可以实现井下定向动力钻具工具面的动态控制方法。提出了一种基于SINAMIC S120异步电机旋转角度的精确控制方法,该方法采用模糊控制并结合矢量控制技术对电机进行精确定位控制,通过matlab/Simulink仿真对算法进行了可行性分析,并在SINAMIC S120实验平台上进行算法验证。仿真和实验结果表明,提出的控制算法可以实现电机的精确定位,设计的控制系统具有控制精度高、动态响应快等特点。用这种异步电机驱动顶驱/转盘,可为实现钻井现场对井下钻具工具面的精确控制奠定坚实的基础。     

Dynamic Load Flow Technique for Power System Simulators

This paper presents a dynamic load flow technique for power system simulators. The approach presented can be applied to a system when there is a net accelerating or decelerating power in the system. It possesses all the attractive features and basic structure of the normal fast decoupled method, and it does not depend on the selected reference bus. The modifications to the standard fast decoupled power flow algorithm are derived, and power system simulator implementation considerations are discussed. The algorithm has been tested on standard IEEE test cases and on a metropolitan utility 559 bus model. A numerical example of the above algorithm on the 559 test case is presented which demonstrates convergence characteristics and computation requirements of the proposed algorithm. These results are compared with those of normal fast decoupled load flow.