高速高精度步進(jìn)閉環(huán)控制系統(tǒng)的研究.pdf_第1頁
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1、步進(jìn)電機(jī)作為應(yīng)用最為廣泛的一種執(zhí)行元件,已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車行業(yè)、現(xiàn)代軍事裝備和其他現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)不可缺少的重要元件。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制理論的不斷發(fā)展和工業(yè)應(yīng)用的不斷深入,人們對(duì)步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)提出了越來越高的要求,追求高精度的靜態(tài)特性與高速度的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性成為新的研究熱點(diǎn)。因此深入研究其控制系統(tǒng)以提高其控制性能具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。
  論文在詳盡分析步進(jìn)電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一種二相混合步進(jìn)

2、電機(jī)雙閉環(huán)的控制系統(tǒng)。該閉環(huán)控制系統(tǒng)包含了兩個(gè)閉環(huán):一是速度閉環(huán),另外一個(gè)就是電流矢量閉環(huán);兩個(gè)控制器:一個(gè)速度控制器,另一個(gè)是電流矢量控制器;兩次矢量轉(zhuǎn)換:一是電流矢量轉(zhuǎn)換,二是電壓矢量反轉(zhuǎn)換;一個(gè)兩相混合步進(jìn)電機(jī)。
  在理論上,通過合理的簡(jiǎn)化與假定去除了步進(jìn)電機(jī)的一些非線性因素,實(shí)現(xiàn)了二相混合步進(jìn)電機(jī)的精確建模;在深入研究各種控制器算法的基礎(chǔ)上,提出了模糊-PID算法,這種改進(jìn)的復(fù)合控制算法大大增強(qiáng)了步進(jìn)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)控制性能;

3、同時(shí)通過對(duì)步進(jìn)電機(jī)空間電壓矢量脈寬調(diào)制方法(SVPWM)、矢量轉(zhuǎn)換技術(shù)、細(xì)分控制技術(shù)的深入研究,并借助MATLAB/Simulink強(qiáng)大的建模仿真功能,建立了包含步進(jìn)電機(jī)、模糊PID控制算法、空間電壓矢量脈寬調(diào)制方法(SVPWM)與矢量轉(zhuǎn)換技術(shù)在內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的仿真模型。
  在硬件上,采用DSPIC33FJ32MC204芯片設(shè)計(jì)了步進(jìn)電機(jī)雙閉環(huán)控制的硬件電路,包括主控芯片電路、電源電路、驅(qū)動(dòng)電路、電壓設(shè)定與保護(hù)電路、

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