提高经济型数控车床加工精度的新方法——位置准闭环控制

以步进电机驱动的开环系统存在着一些问题。比如伺服精度低,步进电机失步误差无法补偿等。为此,本文提出一种新型的位置准闭环控制系统。它具有闭环的伺服精度和开环的稳定性。在经济型数控车床上的实验表明:该系统的定位精度和重复定位精度均控制在±10μm以内,获得预期效果。     

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。     

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。     

步进电动机丢步的原因分析及解决办法

叙述了步进电动机通过编码器(或光栅尺)可实现闭环控制,并对丢步问题能实时进行检测,一旦出现丢步,还能及时补回丢失的步数.同时叙述了采用伺服电动机取代步进电动机时,也能达到同样的效果.     

硬质合金内圆工件磨削的在线检测系统的设计

针对M2110型内圆磨床在磨削硬质合金等高硬度内孔时,加工精度低,加工效率不高等问题,通过实时在线测试加工工件的余量,控制步进电机的进给,形成在线的闭环控制系统,从而提高了硬质合金内孔的加工精度和效率。     

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。     

基于FPGA的步进电机伺服控制系统研究

针对目前步进电机控制中存在的步距角大、低频震荡以及控制精度不高的问题,采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)作为主控芯片,实现对1台两相混合式步进电机的电流和速度双闭环控制。利用FPGA本身运算速度快、实时性好和编程灵活的优点,通过数字比较器同步产生多路PWM控制信号,以此来减小步进电机步距角,提高伺服系统的性能和电机运行的平稳性。最终测试结果表明,该闭环驱动技术有助于解决步进电机控制中的相关问题,具有良好的实用价值。     

基于模糊PID控制的步进电机建模与仿真

通过综合运用模糊算法和PID控制算法,搭建了步进电机的直接闭环控制系统。建立了步进电机的模糊PID控制模型,利用MATLAB中强大的Simulink仿真模块,对建立的步进电机控制模块进行仿真,验证了模糊PID控制在步进电机直接闭环控制系统中的优越性。仿真结果表明,该系统具有较好的控制性能和动态响应能力。     

实用技术与工艺装备：步进电动机丢步的原因分析及解决办法

叙述了步进电动机通过编码器（或光栅尺）可实现闭环控制，并对丢步问题能实时进行检测，一旦出现丢步，还能及时补回丢失的步数。同时叙述了采用伺服电动机取代步进电动机时，也能达到同样的效果。     

步进电机远程控制方案的设计及实现

针对远程实验中步进电机的控制问题,对步进电机的驱动方法、通信方式、位置速率计算和安全控制等方面进行了研究,对实验过程中步进电机的远程控制策略及方案进行了归纳,提出一种基于AT89C52单片机、THB6128步进电机细分驱动器、光电编码器以及Web服务器的步进电机远程控制系统,采用在远程客户端实时操控并观察电机运作的方法,对系统中电机的操控响应情况及其运行时的位置速率进行了测试。研究结果表明,该系统具有较好的安全性和失步判断能力,能够实现电机的启停、变向、变速控制及位置速率的准确测量,满足远程实验中实验设备的过程控制需要。     

基于单片机步进电机速度控制研究

本文对步进机一个全面的介绍,再基于单片机对步进电机的控制。本文采用硬件控制系统,通过单片机MC9S12XS128与光电编码器对步进电机进行速度的控制。最后对步进电机的速度曲线进行研究。     

基于单片机的步进电机细分驱动控制系统

为了使步进电机的定位更为准确,以高速、高性能C8051F005单片机为核心,结合步进电机驱动芯片L297/298,设计出步进电机的斩波恒流细分驱动控制系统.实际运行表明,步进电机运行稳定,具有步距角小、转矩恒定、功耗低等优点,提高了定位准确度,达到精密控制的目的.     

用低精度蜗轮副实现高精度分度

用步进电机驱动蜗轮副分度的自动转盘,结构简单,控制方便,经脉冲补偿可以得到较高分度精度。一、步进电机驱动分度转盘的原理步进电机有较好的步距精度和步距角特性,是一种较好的数字系统执行元件。一般步进电机的步距角是1.5°～3°,即步进电机的环形分配器每接受240个脉冲或120个脉冲,步进电机轴旋转360°。因此,只要给环形分配器发一定数量的脉冲,步进电机也就旋转预定的角度。用步进电机驱动蜗轮副,     

混合式步进电机细分控制方法优化策略研究与仿真

针对混合式步进电机闭环控制系统的固有缺点、数学参考模型的失真、电机磁滞损耗和涡流损耗的问题,结合混合式步进电机结构原理、步进电机细分控制原理、最优控制思想和自适应控制思想,分别将最优性能指标、直接电流反馈以及有限时间参考模型修正方法引入到步进电机受控系统中。在三相混合式步进电机的数学模型基础上,分别采用普通细分控制方法和基于优化思想的细分控制方法进行了Simulink仿真。研究结果表明,采用基于优化思想的细分控制方法,可以较好地提高电机的控制性能。     

双电机同步运动控制器的设计与实现

针对步进电机在机床设备同步驱动中的应用,采用电气同步方式设计开发了一套双电机同步运动控制系统。该系统分别采用编码器和光栅尺作为两步进电机转速和被控工作台位移输出的测量元件,构成全闭环系统。本研究在传统PID控制算式的基础上引入了同步偏差调节项构成新的PID闭环同步控制器。通过实验进行了不同指令速度下传统并行同步算法与该闭环同步控制算法的控制效果对比,证明了该算法的有效性。同时本系统所采用的闭环同步控制方案及其原理不局限于步进电机,对其他类型电机的同步运动控制也具有一定的参考借鉴意义。     

球形智能机器人云台控制系统的设计与实现

在球形智能机器人云台驱动系统中,以步进电机作为执行器件,可有效实现云台运动的精确调速和云台装置的精确定位;在球形智能机器人云台控制系统中,采用TI DSP C2000系列的数字信号处理器TMS320F28015作为主控芯片,可有效提高系统的控制效能和数据处理能力.根据球形智能机器人的工作使命和功能特点,运动控制上采用基于指数型变化曲线的加减速分段式运行控制策略,与恒频控制方法相比有效克服了步进电机容易丢步、过冲等缺点.实验表明,该球形智能机器人云台控制系统能够很好的满足快速响应性和误差要求,具有功能齐备、运行稳定、功耗低、噪声小、可靠性好、性价比高等优点,为球形智能机器人的实用化奠定了坚实的基础.     

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,…     

电机数字控制系统高精度转子速度检测方法研究

实现电机高性能速度闭环的关键步骤是高精度的转子速度检测。在速度采样环节,由于检测周期固定,编码器产生的脉冲信号上升沿与检测周期开始或结束时刻无法严格同步,会产生速度检测过程中的量化误差,加之系统振动也会对速度估计产生干扰。针对以上问题,首先对光电编码器测速原理进行简要分析,在此基础上,为改进传统M/T法引起的估计误差,设计了一种检测周期不固定的转速观测器算法,继而将其应用于对速度反馈精度要求较高的PMSM双闭环矢量控制系统进行对比验证。仿真结果显示该算法能有效地消除量化误差,在保证动态响应性能的同时,提高转速检测精度。     

基于DSP的步进电机加减速控制系统设计

在高转速的条件下,步进电机运行过程中可能出现失步或过冲现象。本文根据步进电机工作原理,设计了一种步进电机加减速控制系统,以增量式光电编码器作为步进电机的速度和位置传感器,以数字信号处理器(DSP)为控制芯片。经过系统调试,实现了对步进电机加速、匀速、减速三个阶段运动的控制。测试结果证明,系统达到了设计要求,已应用于酶联免疫分析仪中的自动装载架系统。     

基于LabVIEW的自动锯床位置控制系统的设计

设计了一套位置控制系统,该位置控制系统由步进电机、光电编码器、数据采集卡及LabVIEW软件平台构成。通过在LabVIEW软件中编写控制程序,将计算机给定的位置信号与采集卡采集到的实际位置信号进行比较,然后通过PID运算,将位置偏差信号转换成控制步进电机转向和转速的信号,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≤＆#177;2 mm。该系统特别对于非NI公司的数据采集系统具有借鉴作用。