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 。
如何克服步进电机在低速运转时的振动和噪声
步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点，一般可采用以下方案来克服：
A.如步进电机正好工作在共振区，可通过改变减速比等机械传动避开共振区；
B.采用带有细分功能的驱动器，这是常用的、简便的方法；
C.换成步距角更小的步进电机，如三相或五相步进电机；
D.换成交流伺服电机，几乎可以完全克服震动和噪声，但成本较高；
E.在电机轴上加磁性阻尼器，市场上已有这种产品，但机械结构改变较大。
步进电机介绍
步进电机是一种无刷机电设备，它将施加在其励磁绕组上的电脉冲序列转换为准确定义的逐步机械轴旋转。对于每个离散脉冲，电机的轴旋转一个固定的角度。这种旋转可以是线性的或角度的。对于单个脉冲输入，它会移动一步。当施加一系列脉冲时，它会转动一定角度。每个脉冲步进电机轴转过的角度称为步距角，通常以度数表示。
输入给电机的脉冲数决定步距角，因此电机轴的位置通过控制脉冲数来控制。这种特殊的特性使步进电机非常适合开环控制系统，其中轴的准确位置通过准确的脉冲数保持，而无需使用反馈传感器。
步进电机简介
步进电机是直流无刷电动机的一种，为具有如齿轮状突起（小齿）相锲合的定子和转子，可借由切换流向定子线圈中的电流，以一定角度逐步转动的电机。它采用开回路控制处理，不需要运转量传感器或编码器，且切换电流触发器的是脉冲信号，不需要位置检出和速度检出的装置，所以步进电机可正确地依比例随脉冲信号而转动，因此达成准确的位置和速度控制，且稳定性佳。这些知识我们在之前介绍工业机器人主要部件那期已经学习过了，也做了一些步进电机与伺服电机的比较，下面我们就具体了解一下步进电机的结构和工作原理。
以上信息由专业从事步进电机驱动公司的坦途自动化于2025/3/20 15:58:59发布
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