步进电机及驱动器（八）步进电机的特殊运行方式——低速同步电动机（Ⅰ）

三相步进电机通以三相对称正弦交流电压,两相步进电机通以两相对称正弦交流电压或者经电容分相通以单相正弦交流电压,会以低转速运行。一般运行转速,在50HZ正弦交流供电时,为60转／分、115转／分、300转／分等等。如果用变频器驱动,这种电机具有良好的调速性能,转速在从每分钟几转到120转／分的范围内能平稳运行。这种电机自问世以来得到广泛应用,特别在不用变速器直接低速驱动系统中受到欢迎。它与步进电机结构几乎完全相同,只是因供电电压不同,其绕组设计与步进电机不同。下面笔者将从步进电机工作原理出发说明低速同步电动机与步进电机原理是相通的。     

基于切换的步进电机驱动力矩的研究

在采用切换控制的基础上,分析目前步进电机驱动存在的问题,并提出采用高低压驱动和改进型续流回路来提升步进电机输出转矩的方案,现场实验结果表明此方案输出电流小、力矩大,很好地改善了步进电机的驱动性能。     

基于FPGA的四相步进电动机控制器的设计

介绍了一种基于FPGA的四相步进电动机控制器的设计方案,给出了其控制原理、相关模块的设计及应用实例。该控制器采用全数字化控制,使用Verilog HDL语言编程,能够实现四相步进电动机的复位、脱机、转速和正反转控制。仿真及应用结果表明,该控制器控制灵活、调速范围大、精度高、运行稳定可靠。     

两相混合式步进电机PWM细分驱动器设计

为满足电脑绣花机电控系统中两相混合式步进电机低速时运行平滑、定位精确的高性能要求,设计一种细分驱动器.该细分驱动器基于PIC16F914单片机,根据合成电流矢量恒幅均匀旋转原理,采取PWM技术和瞬时电流闭环跟踪控制策略.试验结果表明,此细分驱动器达到了控制要求,具有实际意义和应用价值.     

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.     

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。     

一种基于步进电机的振荡器控制设计

设计了一种用于振荡器的驱动控制方案。简要说明了关键器件选型;介绍了以CAN总线作为通信方式的控制电路总体设计;详细阐述了电机驱动设计;分析了步进电机使用时需要关注的主要问题并提出了相应的解决方法;针对步进电机升降速控制,给出了适合本系统的控制算法。实验证明,本套驱动控制方案能够合理地实现所选步进电机的驱动功能,振荡器能够将托盘内的液体样品充分混匀。     

基于单片机的可通信步进电机控制器设计

为了实现计算机对步进电机的控制,基于89C51单片机,设计带通信功能的步进电机控制器.     

基于PC/104和步进电机的三轴转台控制器设计

叙述了基于PC/104和步进电机的三轴转台控制器的设计和实现。该控制器采用PC/104作为中央处理器,系统兼容性好、扩展能力强、软件开发周期短;用48路强驱动数字输出板(HSM-3221/3222)为I/O板设计接口电路,大多数逻辑均在PC/104内实现,可靠性高、抗干扰能力强;对步进电机的控制主要采用软件控制的方式,控制简单方便,节省资源。     

一种高性能的步进电机运动控制系统设计

文中介绍了一种应用于舞台电脑灯控制系统的高性能步进电机运动控制系统,以及步进电机的细分驱动原理和自适应调速算法。使用细分驱动可以显著地减小步进电机的低频振动;使用自适应调速法,可以在保证系统的实时响应性的前提下,实现不同运行状态间的平滑过渡。     

基于神经网络的新型复合速度控制器的设计

针对传统PID控制和神经网络直接逆动态控制各自的特点,提出了将两者相结合构造一种新型复合神经网络速度控制器的方法：基于感应电机间接磁场定向矢量控制系统．对该复合速度控制器进行仿真研究。仿真结果表明,在电机参数变化和负载扰动的情况下,该控制器的应用使感应电机间接磁场定向矢量控制系统具有很好的鲁棒性和抗扰性能：     

神经元PID控制器及改进算法的仿真研究

针对常规PID控制器有着对过程的数学模型过于依赖的局限性,导致许多过程控制效果不理想的问题,根据人工神经元的自学习功能构造了基于神经元的PID控制器,对其学习算法加以改进。选取二阶惯性环节加纯滞后为控制对象,建立了数学模型,并进行计算机仿真及对这几种控制方法的控制效果加以比较。仿真结果表明,该控制器将神经网络和PID控制规律融为一体,既具有常规肿控制器结构简单、参数物理意义明确的优点,又具有神经网络自学习、自适应的能力,取得比常规PID控制器更好的控制品质。     

基于单片机的步进电机遥控设计与实现

介绍了以89C2051单片机为核心,针对步进电机在子动和自动控制模式的基础上,设计出能够实现运控操作的控制器.以四相五线步进电机为研究对象,以集成红外接收器接收遥控器发来的信号,并送单片机进行解码作为输入信号,单片机根据接收的输入信号进行运算处理后,发出控制命令送步进驱动器,驱动步进电机工作.不仅实现了步进电机的手动、...     

安全的混成系统神经网络控制器生成与验证

控制器生成是混成系统控制中的重要问题.生成具有安全保证的控制器,关系着混成系统在安全攸关领域的使用.提出了一种为混成系统生成具有安全保证的神经网络控制器的方法.神经网络控制器的安全性由与其同时生成的障碍证书保证.为了生成安全的神经网络控制器,首先确定控制器的网络结构,并基于混成系统构造训练数据集;然后,根据保证控制器安全的障碍证书条件编码神经网络训练时的损失函数.当训练完成后,学习到的神经网络控制器对于训练数据集中的数据是安全的,但对于整个混成系统可能并不安全.为了检验学习到的控制器在整个系统上的安全性,将其安全验证问题转化为一组混合整数规划问题,并使用数值优化器求解,以得到形式化保证的结果.工作实现了安全神经网络控制器生成工具SafeNC,并评估了它在8个基准系统上的性能.实验结果表明:SafeNC可以生成包含6个隐藏层的具有1 804个神经元的安全神经网络控制器;同时,与现有方法相比, SafeNC可为更复杂的系统生成安全的神经网络控制器,更有效且更具扩展性.     

基于RBF的模糊神经网络控制器设计与仿真分析

介绍一种基于RBF的模糊神经网络设计与仿真分析的实现方法。该方法利用MATLAB中的神经网络工具箱图形用户界面GUI结合模糊控制规则表给定的输入/输出样本数据设计、构建RBF模糊神经控制器,并在Simulink中建立系统仿真模型。通过对阶跃输入信号作用下系统动态性能的仿真分析,结果表明基于RBF的模糊神经控制器有良好的控制性能。     

自适应人工神经网络电机控制器设计

提出了一种自适应人工神经网络无刷直流电动机(BLDCM)转速控制器设计方法;针对传统PID调节器难以应对系统超调和短时振荡等问题,提出了一种结合人工神经网络和传统PID控制的新方法;首先建立了(BLDCM)的本体数学模型,在此基础上描述了将人工神经网络和PID控制相结合的模型,并对具体的控制算法进行了定义;最后,使用Matlab仿真工具对BLDCM控制实例进行了仿真;实验结果表明,结合人工神经网络和PID控制器的新控制方法具有响应快、鲁棒性强以及控制精度高等优点,很好地抑制了超调和振荡。     

基于神经网络PID控制的自动化测试系统的开发与设计

针对汽车交流发电机性能自动化测试系统中测试对象特性的多样性及测试环境的多变性,在进行测试条件参数调节的过程中,采用改进型BP神经网络PID控制器,实现PID参数的在线自整定,改善自动化测试系统的动态品质,从而有效提高发电机生产线的生产效率.     

基于MCGS的步进电机控制系统设计

设计了一种分层式的步进电机控制系统,现场控制层以AT89C52单片机为主控芯片,通过软件编程实现对步进电机的启停、正反转及调速控制,上位机监控层在工控组态软件MCGS平台下开发,操作界面直观友好,可以方便地对现场步进电机控制系统发布控制命令和参数;为解决现场控制层与监控层间数据交互问题,开发了基于MCGS的51单片机驱动构件;实际运行结果表明,整个系统实时性、稳定性良好,完全达到设计要求。