步進(jin)電機的自適(shi)應控制

自(zi)(zi)適(shi)(shi)應控(kong)制是(shi)在 20 世紀 50 年代發(fa)展(zhan)起來的(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)動(dong)(dong)控(kong)制領域的(de)(de)(de)(de)一個(ge)分支 。它是(shi)隨著控(kong)制對(dui)象(xiang)的(de)(de)(de)(de)復雜化(hua)(hua) ，當動(dong)(dong)態特性不可知或(huo)發(fa)生(sheng)不可預(yu)測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)時 ，為得(de)到(dao)高的(de)(de)(de)(de)性能的(de)(de)(de)(de)控(kong)制器(qi)而產生(sheng)的(de)(de)(de)(de) 。其(qi)主要(yao)優點(dian)是(shi)容(rong)易(yi)實現和(he)自(zi)(zi)適(shi)(shi)應速(su)度快 ，能有(you)效地(di)克服電機模(mo)型(xing)參數的(de)(de)(de)(de)緩慢變化(hua)(hua)所引起的(de)(de)(de)(de)影響 ，是(shi)輸出信號(hao)跟蹤參考信號(hao) 。文(wen)(wen)獻(xian)研究者根據步(bu)進電機的(de)(de)(de)(de)線(xian)性或(huo)近似(si)線(xian)性模(mo)型(xing)推(tui)導(dao)出了全局穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)適(shi)(shi)應控(kong)制算法 ， 這些控(kong)制算法都嚴重依賴于(yu)電機模(mo)型(xing)參數 。文(wen)(wen)獻(xian)將閉環(huan)反(fan)饋控(kong)制與自(zi)(zi)適(shi)(shi)應控(kong)制結合來檢(jian)測(ce)(ce)轉(zhuan)(zhuan)子(zi)的(de)(de)(de)(de)位置和(he)速(su)度 ， 通過反(fan)饋和(he)自(zi)(zi)適(shi)(shi)應處理 ，按照優化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)升降運(yun)行曲線(xian) ， 自(zi)(zi)動(dong)(dong)地(di)發(fa)出驅動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)脈沖(chong)串 ，提(ti)高了電機的(de)(de)(de)(de)拖動(dong)(dong)力矩特性 ，同時使電機獲(huo)得(de)準(zhun)確的(de)(de)(de)(de)位置控(kong)制和(he)較高較平(ping)穩(wen)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)速(su) 。

目前(qian) ，很多學者(zhe)將(jiang)自(zi)適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)與其(qi)他控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)方法相結合 ，以解(jie)決單純自(zi)適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)不足。文獻設計(ji)的(de)(de)魯棒自(zi)適應(ying)低速伺服控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi) ，確保(bao)了轉動(dong)脈矩的(de)(de)很大(da)化補償(chang)及(ji)伺服系(xi)統(tong)低速高(gao)精(jing)度的(de)(de)跟蹤控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)性(xing)能(neng) 。文獻實(shi)(shi)現(xian)(xian)的(de)(de)自(zi)適應(ying)模(mo)(mo)糊 PID 控(kong)(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)可以根據輸入誤差(cha)和誤差(cha)變化率的(de)(de)變化 ，通過模(mo)(mo)糊推理在線調(diao)整 PID參(can)數(shu) ，實(shi)(shi)現(xian)(xian)對步進電機(ji)的(de)(de)自(zi)適應(ying)控(kong)(kong)制(zhi)(zhi) ，從而有效地提高(gao)系(xi)統(tong)的(de)(de)響應(ying)時間 、計(ji)算精(jing)度和抗(kang)干(gan)擾性(xing) 。

步進電機的技術介紹

作(zuo)為一種控(kong)(kong)(kong)制(zhi)用的特(te)種電(dian)(dian)機(ji)(ji)，直(zhi)(zhi)線(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)公(gong)司，步進(jin)(jin)電(dian)(dian)機(ji)(ji)無(wu)法(fa)直(zhi)(zhi)接接到直(zhi)(zhi)流或(huo)交(jiao)流電(dian)(dian)源上工作(zuo)，必須使(shi)(shi)用的驅動電(dian)(dian)源（步進(jin)(jin)電(dian)(dian)機(ji)(ji)驅動器）。在微電(dian)(dian)子技(ji)術，特(te)別計算機(ji)(ji)技(ji)術發展以前，控(kong)(kong)(kong)制(zhi)器（脈沖信號發生器）完全(quan)由(you)硬(ying)件實現，直(zhi)(zhi)線(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)價格，控(kong)(kong)(kong)制(zhi)系(xi)統采(cai)用單(dan)獨的元件或(huo)者集成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)路組成(cheng)(cheng)控(kong)(kong)(kong)制(zhi)回路，不(bu)僅調試安裝復雜，直(zhi)(zhi)線(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)，要(yao)消耗大(da)量元器件，而且一旦定型之后，要(yao)改變控(kong)(kong)(kong)制(zhi)方案就一定要(yao)重新設(she)計電(dian)(dian)路。這就使(shi)(shi)得需要(yao)針對不(bu)同的電(dian)(dian)機(ji)(ji)開發不(bu)同的驅動器，開發難度和開發成(cheng)(cheng)本都很高，直(zhi)(zhi)線(xian)電(dian)(dian)機(ji)(ji)價格，控(kong)(kong)(kong)制(zhi)難度較大(da)，限制(zhi)了步進(jin)(jin)電(dian)(dian)機(ji)(ji)的推廣。

步進電機

步進電機的特點：

（1）體積小，質量(liang)輕。

（2）轉速高。

（3）運行平穩。

（4）振動噪音小。

（5）可靠性高。

（6）壽命長。

步進電機的原理：

在電磁鐵作(zuo)用下(xia)產生旋轉運動(dong)(dong)并帶動(dong)(dong)機械負(fu)載作(zuo)直(zhi)線運動(dong)(dong)。根(gen)據不同的(de)(de)要求可采用多(duo)種類型的(de)(de)轉子(zi)：如帶凸臺的(de)(de)直(zhi)軸形(xing)轉子(zi)、帶凹槽的(de)(de)斜軸形(xing)轉子(zi)及帶錐(zhui)面的(de)(de)圓柱面轉子(zi)等；也可選用不同形(xing)狀的(de)(de)鐵心來(lai)制造不同用途的(de)(de)電機。