基于卡爾曼濾波的步進(jìn)電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)研究.pdf

1、永磁式步進(jìn)電機(jī)作為一種數(shù)字控制電動(dòng)機(jī)，由于存在失步、步距角大，控制精度低等問題，大多應(yīng)用在一些精度和穩(wěn)定性要求不高的開環(huán)系統(tǒng)中。混合式步進(jìn)電機(jī)步距角小，精度較高，然而其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，限制了它的應(yīng)用范圍。因此，改進(jìn)永磁式步進(jìn)電機(jī)的性能，既提高了步進(jìn)電機(jī)的穩(wěn)定性，又在一定程度上補(bǔ)償混合式步進(jìn)電機(jī)的成本問題。改善永磁式步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)性能的研究中，如何保證電機(jī)不發(fā)生失步至關(guān)重要。檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子速度和位置的傳統(tǒng)方法多采用機(jī)械傳感器，但存在電路設(shè)

2、計(jì)復(fù)雜，易受環(huán)境干擾等缺點(diǎn)。為此本文研究和設(shè)計(jì)了基于卡爾曼濾波的步進(jìn)電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)，進(jìn)一步克服這些問題。具體工作如下：
　?。?）建立了二相永磁式步進(jìn)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，將非線性系統(tǒng)近似線性化，搭建了α-β坐標(biāo)系下永磁步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的擴(kuò)展卡爾曼濾波模型，完成了基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的無位置傳感器控制方法設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)永磁式步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子速度和位置的觀測(cè)。
　?。?）以PIC16F877為控制核心，采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)的方式，結(jié)合無位置傳