步进电动机的模糊PID控制

由于步进电动机调速系统具有非线性等特点,使得利用简单模糊控制与传统PID控制精度不高,因此文中提出利用模糊PID控制器实现对步进电动机调速系统进行控制的方法,并设计了模糊PID控制器。文中首先建立了步进电动机的数学模型,并根据数学模型推导了其传递函数;然后介绍了模糊PID控制器结构,以及模糊控制规则的生成方法,并且对该控制方案进行数字仿真。仿真结果表明:该方法调节精度较高,动态响应快,无超调,有一定的可行性。     

一种实时自适应步进电机PID控制器设计

传统PID控制器通常难以满足多变量、非线性、强耦合的步进电机动态响应和精确调速要求,结合传统PID控制和模糊控制及遗传算法(GA)整定PID参数的优点,设计基于模糊遗传算法的实时自适应步进电动机PID控制器,充分发挥传统和智能控制策略各自的优势.仿真结果表明,该实时自适应步进电动机PID控制器,具有很好的自适应能力和抗负载扰动能力.在稳定性、动态速度响应诸方面均优于传统的PID控制器和模糊控制器,系统达到了较高调速性能和控制精度.     

步进电机在大坝形变模拟系统中的应用

介绍步进电动机控制系统的硬件、软件设计以及在大坝形变模拟系统中的应用。以PC机为主控制器,利用DELPHI软件开发平台,实现对多台步进电动机异步运行和升降速的控制。     

一种提高步进电动机定位精度的方法

分析了PLC控制的步进电动机定位精确度不高的原因,提出了一种同步感应器结合软件编程的方法。该方法将步进电动机原来的开环控制变为闭环控制,从而提高了定位精度。应用实例结果表明,该方法成本低、调试简便,且能够有效提高步进电动机的定位精度。     

基于ASSP-MMC-1的步进电机控制器设计

设计了基于ASSP-MMC-1的步进电机控制器。首先分析了步进电动机的运行原理及细分技术原理,在硬件设计上,采用了TI公司的MSP430F149单片机作为主控制芯片,主控制单元向驱动电路传递脉宽调制(PWM)信号,通过驱动控制器(ASSP-MMC-1)实现对步进电动机的控制尤其是细分控制,并显示运行参数。在软件设计上,并采用模块化编程和结构化编程思想,最后通过调试实现控制器软硬件设计。     

基于DSP的四相步进电机控制系统设计

本系统拟采用DSP控制四相步进电机的设计。首先,系统主要控制器为TMS320F28335,采用DSP输出PWM脉冲波经过脉冲分配电路、光电隔离电路和功率放大电路来对步进电机进行驱动;其次,通过电流采样电路、A/D转换器和过电流保护电路控制步进电机,从而增强步进电机的稳定性、系统的可靠性和抗干扰能力;最后,无线控制模块控制步进电机的运行状态。对DSP 在步进电机控制系统中的进一步应用提供了借鉴。     

CPLD在脉冲分配电路设计中的应用

介绍了一种四相反应式步进电动机脉冲分配电路(脉冲分配器)的设计方法,该设计能够根据输入正确实现换向、启动和停止,而且该设计可以实现四相八拍两种工作方式可选功能,过流、过压保护使该设计更趋实用.该脉冲分配器电路采用基于Mealy状态机机理的VHDL描述,语言代码通过了Quartus II的编译和仿真,并给出了仿真波形.最后,对步进电动机的驱动电路也进行了介绍.     

基于DSP的PMSM步进控制的数字实现

本文介绍了一种基于DSP的永磁同步电动机的步进控制的数字式实现方式。以数字处理器TMS320F240为控制器、智能功率模块为主电路逆变器构成控制系统,实现了永磁同步电动机的全数字化步进控制。试验结果表明系统具有良好的调速和定位性能。     

步进电机的接口与软件设计

本文介绍采用MCS—51单片微机对横、纵向两部五相十拍的步进电机实现正、反转,加、减速和自动变速的控制应用系统,该系统可作为智能化的步进电机控制器使用。     

基于指数型曲线的步进电动机升降速控制方法

传统的速度控制策略是匀加减速控制,无法使步进电动机的速度平稳地过渡到稳速运行状态,因而不适用于动态性能要求较严格的场合;传统的控制器件多采用单片机,由于单片机是一种非并行执行的器件,各信号之间的同步性将受到一定的影响,软件编程实现速度控制也较为繁琐。针对上述问题,文章在指数型加减速曲线的速度控制理论的基础上,基于CPLD器件提出了一种脉冲连续可调的步进电动机升降速控制方法,详细介绍了该方法的具体实现。实际应用表明,脉冲连续可调的软件产生方法与硬件CPLD的有机结合,较好地实现了步进电动机的升降速控制,避免了失步与过冲现象,节省了硬件资源。     

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。     

一种混合步进电机优化波形控制器设计

设计了一种基于人工神经网络的步进电机驱动电压波形控制器,对步进电机原有的驱动控制电压脉冲进行修正,提高步进电机的运行速度稳定度,该方案使用人工神经网络模拟输入输出样本即角位移与电压脉冲的映射关系,使经过训练后的网络对非样本输入有好的泛化能力;该方案只使用步进电机测量角位移不需要精确获取电机内部参数,实验证明,该驱动电压波形控制器方案是一种快速、简便、有效的设计,对电机低速空载和负载效应下的速度稳定度都有好的提高。     

Intelligent control of a stepping motor drive using an adaptive neuro–fuzzy inference system

Stepping motors are widely used in robotics and in the numerical control of machine tools where they have to perform high-precision positioning operations. However, the variations of the mechanical configuration of the drive, which are common to these two applications, can lead to a loss of synchronism for high stepping rates. Moreover, the classical open-loop speed control is weak and a closed-loop control becomes necessary. In this paper, fuzzy logic is applied to control the speed of a stepping motor drive with feedback. A neuro-fuzzy hybrid approach is used to design the fuzzy rule base of the intelligent system for control. In particular, we used the ANFIS methodology to build a Sugeno fuzzy model for controlling the stepping motor drive. An advanced test bed is used in order to evaluate the tracking properties and the robustness capacities of the fuzzy logic controller.     

PLC控制步进电机设计研究

步进电机是一种控制精度极高的电机,在工业上有着广泛的应用。论文在简要介绍步进电机的工作原理和控制原则之后,对采用可编程控制器(PLC)对步进电机进行控制的设计方法进行了介绍。给出了控制系统的硬件、软件设计方法。实际应用表明的设计的有效性。     

基于FPGA多轴差补控制器设计与实现

介绍了一种基于FPGA实现多轴联动插补控制器的设计方案.利用FPGA定制发送脉冲控制步进电机工作的电路,通过将多种互不重叠的基脉冲叠加,实现速度的连续可调.采用累加器的半加载、被积函数的左移规格化以及空间矢量速度的调速再分解等方式,使得插补运算速度更快,脉冲分配更均匀,定位更准确.该系统达到了新型分光测色平台[1]对步进电机高速高精度的控制要求.     

Observer-based backstepping control of linear stepping motor

This paper introduces an observer-based control approach for linear stepping motor (LSM) drive systems. The nonlinear motor dynamics is addressed in the backstepping control framework. Based on this model, a systematic analysis and design algorithm is developed to deal with stabilization and trajectory tracking of linear stepping motor systems. Moreover, to broaden the application range, the backstepping control method is extended to the output feedback control scheme. With simply measuring mover position, an observer-based backstepping controller is constructed to ensure satisfactory performance. In contrast to the conventional current regulated control strategy, this investigation considers a voltage-controlled pulse-width modulation (PWM) strategy with a complete theoretic exploration. The numerical simulations and experimental results illustrate the correctness and effectiveness of proposed approach.     

基于THB6064H的步进电机闭环控制电路设计

提出基于大电流步进电机驱动芯片THB6064H的步进电机闭环控制系统的电路设计方案.整个控制系统主要包括基于THB6064H的驱动电路部分、基于单片机的控制电路部分和基于增量式旋转编码器的反馈环节.将控制器与驱动器做成一体化,实现对步进电机的闭环控制,使控制精度大大提高.     

飞行模拟转台非线性干扰观测器反步滑模控制器设计

本文针对考虑不确定性的飞行模拟转台伺服系统,提出了一种基于非线性干扰观测器的反步全局滑模补偿控制方法。该方法采用反步控制方法设计转速期望虚拟控制,然后利用非线性干扰观测器观测系统不确定干扰,进而对引入非线性干扰观测器的系统设计自适应全局滑模控制器,实现了飞行模拟转台伺服系统期望转角信号的鲁棒跟踪控制,仿真结果表明,该方法控制效果良好,具有很好的工程应用价值。     

基于MC9S12XS128的自由摆平板模糊PID控制系统研究

以16位单片机MC9S12XS128为控制核心,选用MMA8452三轴的数字加速度传感器作为系统的检测模块,设计和实现了基于自由摆平板的跟踪运动控制系统;选用混合式步进电机作为执行机构,实现平板的倾角调节.针对步进电机的高度非线性特点,设计和实现了模糊PID控制器来完成步进电机运动的位置控制.试验结果表明,所设计的控制器能在一定范围内满足系统的动、静态特性控制要求.     

由AT89C2051构成的五相步进电机驱动器

本文介绍了由AT89C2051构成的五相步进电机驱动器的设计，采用SANKEN公司的五相步进电机驱动器SI—7502(SLA5011／SLA6503)，大大简化了设计方案，控制稳定可靠，具有较大的应用价值。