步进电机加减速控制优化设计

现代工业控制中越来越多地用到了步进电机,其主要作用在于快速定位,传统的步进电机加减速按照形态分类有梯型、指数型和S型,梯形加减速在加速终点和减速起点会发生速度突变造成冲击,会发生失步、堵转和过冲;指数型在减速起点会出现这种情况;S型加减速虽然可以解决这类问题,但是其过于复杂。在对比了三种加减速方式后提出了改进型的S曲线加减速,使用新的函数将传统的七段S型曲线简化为五段,对比梯形和指数型不再有速度上的突变,而对比于传统七段S型曲线这种方式不仅使速度保持平滑还使加减速算法相对简单,更重要的是在控制器读取离散点处理得到对应频率所造成误差可以极大地减小,满足大范围快速定位以及路径规划之类系统的需求。     

自适应S型曲线对电气布线机的速度规划

针对电控柜的电气布线而设计的自动布线机,可有效提高电控柜生产行业的工作效率。而在布线机的工作过程中,布线时速度的平滑加减速和两折线段转接的处理,是该设备设计时需考虑的关键问题之一。针对传统S型加减速曲线存在的七段变速区改进后的自适应S曲线,可通过前瞻处理提前获取各布线路径长度信息,得到最大允许速度后选择4种不同的变速曲线,进行更好的速度规划从而实现平滑变速;针对布线转角处速度过渡处理,提出二次对称转接法,能有效提高加速度约束条件下转接角的最大允许速度和系统平稳性,提升布线效率。通过Matlab仿真结果证明该方法的可行性和有效性,可为后续自动布线机控制系统设计提供经验。     

基于自适应S曲线算法的巡检机器人速度规划

<正>针对巡检机器人在运行过程中速度变化过快会导致运动控制系统稳定性差的问题,采用S形加减速曲线算法对机器人进行速度规划,减小其在起步和制动阶段的震荡,使其能够在轨道上的平稳运行。本文在传统S曲线基础上提出了自适应S曲线算法,在算法中加入约束公式,根据是否满足等式关系来判断S曲线加减速曲线状态,可以自动调整数值,仿真结果表明,改善后的S曲线算法在速度控制中有较好的效果。     

基于预判插补时间的S形加减速差补算法分析

为了实现加速度和加加速度限制下,所产生的插补后位移、加速度和速度同步为零的情况,本文在S形加减速控制的7段模型的基础上,对于预判S形加减速各段插补时间提出了研究和分析的一个算法。这个研究,对于算法的实现进行了详尽的阐述。在此基础上,对于速度组合线段和任意位移进行的测试结果都表明:正确的算法和高效率的运算,对于插补前加减速的控制非常合适和到位。     

全自动晶圆划片机S运动曲线规划与分析

针对全自动划片机运动控制系统的特点,对S运动曲线加减速算法进行了深入分析,推导出S曲线加减速的计算公式,并通过试验仿真进行验证,根据分析结果得出S曲线是一种适合全自动划片机高速高精度运动的加减速算法。     

基于机载光电载荷图像的无人机自主循迹导引

文章研究无人机搭载视觉传感器沿指定路径自主循迹飞行,针对如何统一确定不同形状路段的目标路径点序列的问题,提出基于无人机速度在图像中投影的矢量与无人机重心指向各候选路径点矢量的最小夹角确定目标路径点的方法。首先从采集的图像中提取出的路径区域,从图像层面提取路径的中间线,将图像栅格化并分别计算各栅格里路径中间线的中心点的坐标;然后计算图像中无人机速度矢量投影与无人机重心到各路径中心点矢量的夹角,在约束范围内选取最小夹角对应的中心点作为局部目标点。设置了包含不同形状拐角的路径,检验无人机飞行过程中采集图像的处理方法和路径引导算法结合的有效性,飞行结果表明提出的方法能够满足无人机的循迹飞行要求,轨迹偏离误差小于0.1 m。     

步进电机变速控制系统设计

空间光学探测仪器为实现视场扫描、波段转换等功能,往往需要步进电机进行驱动。空间用步进电机要求精度高、功耗低、可靠性高。本文设计了一种基于FPGA的两相步进电机控制系统,采用矢量横幅均匀旋转的方法实现八细分驱动。并根据S曲线算法模拟离散的S曲线加减速算法表,保证电机转子运转速度与加速度变化的连续性,提高电机运行的平稳性能。测试结果表明,该套控制系统功耗低、精度高,很好的完成了设计要求。     

矿井提升机行程控制研究

文章在分析行程控制[1]的基础上,建立了矿井提升机的S形速度曲线数学模型,对提升机各个时间段的速度曲线及其参数进行分析,接着介绍了提升机减速段采用的行程控制算法,继而介绍其速度信号的给定方式,最后介绍了提升机实现S形速度曲线的PLC软、硬件设计方案,用可编程控制器PLC实现行程控制、生成S形速度曲线,保证了提升机控制、运行的可靠性。     

基于二维地图的连通路径快速查找算法

连通路径的关键问题是快速查找算法的问题,传统的算法往往效率不高,本文针对游戏连连看的连通路径问题,阐述了不同于以往的快速查找算法,该算法同时适用于在笛卡尔坐标系中的二维坐标平面内寻找在两次折线以内的连通路径,并明确给出了每次转折点的坐标,可以快速寻找出任意两点的连通路径。     

基于STM32的步进电机S形加减速控制曲线的快速实现方法

本文介绍了一种步进电机S形加减速控制曲线的快速实现方法,该方法非常适合在微处理器系统中实现。为了验证该方法的有效性,构建了一个以32位微处理器STM32为控制器的实验装置,实验结果表明利用该方法建立的加减速曲线适合对不同负载、不同速度的加减速控制。利用该方法,可以不用了解步进电机的工作原理,就可以较满意的控制步进电机的运行。     

基于矢量定姿原理的高精度星像片姿态计算模型

在航空航天技术中，为了能够精确确定卫星的位置，卫星需要拍摄星空中的恒星，得到星像片，利用星像片上的信息来得到卫星的姿态信息，这些姿态数据在卫星定位中起到了重要的控制作用。基于矢量定姿原理和摄影测量中的共线方程，文中设计了一个通过星像片来获取卫星姿态信息的计算模型。同时通过计算恒星视位置，查阅星表数据库，改善了卫星姿态计算算法的精度。经过具体实验，姿态角计算可达到≤mq，mg≤08和mk≤5的精度。     

电动舵机系统柔性加减速控制算法研究

加减速控制技术是电动舵机控制系统中的一项重要技术.为减小传统非柔性加减速控制算法对电机设备造成的振动,消除系统的柔性冲击,对三种柔性控制算法进行了研究.通过控制加加速度值,七段式S型加减速算法实现了加速度的连续变化,但加加速度仍存在突变;余弦加减速算法进一步提高系统柔性,消除了柔性冲击;加加速度连续的加减速算法完全消除了加加速度的突变,同时具有高度的柔性.通过算法仿真和舵机系统模型仿真,验证了三种柔性控制算法的适用性,对不同需求场合下的加减速算法选择给出了建议,表明了电机控制应综合实际需求、系统柔性、精度要求等各个方面选择合适的算法.     

步进电机加减速曲线的算法研究

阐述了加减速算法在步进电机控制系统中发挥的重要作用,分析了步进电机的梯形曲线、指数曲线和S形曲线等常用曲线加减速算法,介绍了一种能满足更高精度和速度平滑性的三角曲线加减速算法。最后总结了各算法的不同特性及具体应用场合。     

基于SPMC75F2413A单片机的步进电机加减速控制

提出一种基于凌阳单片机的步进电机加减速的控制方法.采用凌阳科技推出的16住结构工控单片机SPMC75F2413A为控制器,由Allegro公司生产的两相步进电机专用驱动器件SLA7042M构成步进电机的驱动电路,在传统的3段直线加减速控制算法基础上增加至7段S形曲线加减速过程,控制步进电机的启动和停止.实验结果表明,该控制方法克服了直线加减速中不连续、易造成系统冲击的问题,整个系统实现柔性控制,电机启动、停止连续性能提高30%.     

基于SPMC75F2413A单片机的步进电机加减速控制

提出一种基于凌阳单片机的步进电机加减速的控制方法。采用凌阳科技推出的16位结构工控单片机SPMC75F2413A为控制器,由Allegro公司生产的两相步进电机专用驱动器件SLA7042M构成步进电机的驱动电路,在传统的3段直线加减速控制算法基础上增加至7段S形曲线加减速过程,控制步进电机的启动和停止。实验结果表明。该控制方法克服了直线加减速中不连续、易造成系统冲击的问题,整个系统实现柔性控制,电机启动、停止连续性能提高30％。     

三极管粘片机S曲线加减速控制

S曲线加减速运动控制是中高档三极管粘片机系统中的一项重要功能.对S曲线加减速度算法进行了研究,从三极管粘片机的运动控制流程工艺要求出发,设置系统不同的运动参数.运用二分法迭代的编程思维对时间控制和行程进行检测计算,给出了算法在三极管粘片机系统控制应用实例,计算结果表明,二分法的迭代计算是高效的.     

基于动态规划的对焦步进电机控制

为了解决STM(stepper motor)镜头中步进电机低频对焦慢、高频失步跑焦的问题,通过分析对焦过程中电机的加减速动作,结合步进电机加减速曲线,设计了一种适用于STM镜头驱动的步进电机开环控制算法.算法根据步进电机速度在单位控制周期内不变,把步进电机位置控制问题转换为单位控制周期内脉冲输出问题,实现了速度控制与位...     

大惯量低刚度转台的扫描控制北大核心CSCD

受限于机载系统的搭载要求,红外搜索跟踪系统的伺服转台惯量大,刚度低,本文提出了一种基于五次曲线的大惯量低刚度伺服搜索控制算法。研究在分析了传统变速控制算法的基础上,利用五次曲线的加减速控制模型进行转台加减速、回转等摆扫控制,分别对比了线性摆扫控制算法、S曲线算法、五次曲线摆扫控制算法的性能和搜索成像效果。实验结果表明,采用五次曲线摆扫控制模型的系统能快速达到设定预值,在100 ms时间内能够由静止加速到≮100°/s,且速度误差不大于0.1‰,有效缓解系统的超调,降低稳定调节时间,成像效果清晰,系统的动态性能得到提升。     

基于STM32的步进电机S曲线加减速算法的优化

步进电机加速启动或者减速停止的时候,容易发生失步或者过冲现象。S曲线加减速算法比较平稳,因此广泛应用于运动控制系统。本文基于STM32控制系统通过Modbus通信协议给驱动器发送内部自发脉冲命令,在S曲线的基础上对算法进行优化,不仅保证电机运行过程的平稳,而且可以提高电机的脉冲响应频率。通过对脉冲产生的基准时钟进行不同的设置,实现步进电机低速和高速情况下对脉冲频率精度的需求。     

MCX314As型四轴运动控制器的原理及应用

MCX314As可以同时控制4个伺服系统或步进电机系统,可以进行各轴独立的定位控制、速度控制,亦可在4轴中的任意2轴或3轴中进行圆弧、直线、位模式插补.能独立地设置为恒速、线性、非对称S曲线加/减控制、非对称梯形加/减速控制方式.MCX314As增加了自动搜寻原位、输入信号滤波器、同步动作、圆弧/直线插补脉冲范围32位、完全S曲线加/减速的非对称等功能.在应用上,MCX314As运动控制器和MCS-51单片机相结合,可以用于实现凹版印刷机的收放卷的张力控制,以提高产品的质量.