步进电机的自适应控制
自适应控制是在 20 世纪 50 年代发展起来的自动控制领域的一个分支 。它是随着控制对象的复杂化 ,当动态特性不可知或发生不可预测的变化时 ,为得到高的性能的控制器而产生的 。其主要优点是容易实现和自适应速度快 ,能有效地克服电机模型参数的缓慢变化所引起的影响 ,是输出信号跟踪参考信号 。文献研究者根据步进电机的线性或近似线性模型推导出了全局稳定的自适应控制算法 , 这些控制算法都严重依赖于电机模型参数 。文献将闭环反馈控制与自适应控制结合来检测转子的位置和速度 , 通过反馈和自适应处理 ,按照优化的升降运行曲线 , 自动地发出驱动的脉冲串 ,提高了电机的拖动力矩特性 ,同时使电机获得准确的位置控制和较高较平稳的转速 。
目前 ,很多学者将自适应控制与其他控制方法相结合 ,以解决单纯自适应控制的不足。文献设计的鲁棒自适应低速伺服控制器 ,确保了转动脉矩的很大化补偿及伺服系统低速高精度的跟踪控制性能 。文献实现的自适应模糊 PID 控制器可以根据输入误差和误差变化率的变化 ,通过模糊推理在线调整 PID参数 ,实现对步进电机的自适应控制 ,,从而有效地提高系统的响应时间 、计算精度和抗干扰性 。
步进电机驱动器
步进电机驱动器步进电机需要使用步进电机驱动器驱动,驱动器由脉冲发生控制单元、功率驱动单元、保护单元等组成。功率驱动单元将脉冲发生控制单元生成的脉冲放大,与步进电机直接耦合,属于步进电机与微控制器的功率接口。
控制指令单元,接收脉冲与方向信号,对应的脉冲发生控制单元对应生成一组相应相数的脉冲,经过功率驱动单元后送到步进电机,步进电机在对应方向上转过一个步距角。驱动器的脉冲给定方式决定了步进电机运行方式,如下:
(1)m相单m拍运行;(2)m相双m拍运行;(3)m相单、双m拍运行;(4)细分驱动,需要驱动器给出不同幅值的驱动信号。
步进电机的应用
步进电机用于自动化生产设备和汽车仪表以及包装、贴标、灌装和切割等工业机器。它广泛用于安全设备,如安全和监控摄像头。步进电机广泛应用于样品、呼吸器、流体泵、血液分析机械和扫描仪等。它们用于图像扫描仪、复印机和打印机中的消费电子产品,以及用于自动变焦和聚焦功能和位置的数码相机。步进电机也用于电梯、传送带和车道转向器。
步进电机的结构
01 控制器发出运转指令,传送需求速度以及运转量的指令脉波信号。需使用步进马达用控制器或可程式控制器的定位模组。传送的运转指令脉波信号有如心脏跳动般的呈现矩形的波形,是间断性的发出信号。
02 驱动器提供电力以保证马达按指令运转,驱动器会随控制器传送来的脉波信号来控制电力,由决定的电流流通顺序的来激磁回路,并控制提供给马达的电力以驱动回路。
03 马达本体将电力转化为动力,并按指令需求脉波数运转。
以上信息由专业从事微型步进电机价格的坦途自动化于2025/2/21 12:55:09发布
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