步进电机介绍
步进电机相对于其它控制用途电机的很大区别是,它接收数字控制信号(电脉冲信号)并转化成与之相对应的角位移或直线位移,它本身就是一个完成数字模式转化的执行元件。而且它可开环位置控制,输入一个脉冲信号就得到一个规定的位置增量,这样的所谓增量位置控制系统与传统的直流控制系统相比,其成本明显减低,几乎不必进行系统调整。步进电机的角位移量与输入的脉冲个数严格成正比,而且在时间上与脉冲同步。因而只要控制脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需的转角、速度和方向。
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 。
步进电机为何一定要搭配驱动器呢?
步进电机驱动器是驱动步进电机运行的功率放大器,它能接收控制器(PLC/单片机等)发送来的控制信号并控制步进电机转过相应的角度/步数。
步进电机很常见的控制信号是脉冲信号,步进驱动器接收到一个有效脉冲就控制步进电机运行一步。具有细分功能的步进驱动器可以改变步进电机的固有步距角,达到更大的控制精度、降低振动及提高输出转矩;除了脉冲信号,具有总线通信功能的步进驱动器还能接收总线信号控制步进电机进行相应的动作。 步进电机驱动器可分为两部分一部分是环形分配器,另一部分是功率放大器。 环形分配器:要是接收3种信号分别为:脉冲信号,方向信号,脱机信号。然后再对脉冲信号进行分配,去控制功率放大器相应的晶体管导通,然后使步进电机的线圈得电。从这里我们可以看出,步进电机要运转那么必须要输入脉冲,如果没有脉冲,步进电机是不动的,所以我们需要一个驱动器来给步进电机的各项绕组依次通电。 方向信号:要控制AB通电的相序,A-B顺时针,B-A逆时针; 脱机信号:步进电机停止时,AB线圈有一相得电,得电的功能使转子锁住,使转子不能动,需要收去拨动转子的时候,需要给脱机信号,使AB相绕组完全断电,转子处于自由转动状态。
以上信息由专业从事螺纹轴电机价格的坦途自动化于2025/5/5 17:10:05发布
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