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步进电机控制方法?

电机 2024-05-17

一、步进电机控制方法?

1、可以用单片机+全集成步进电机驱动芯片来整全应用,这样比较简单,控制上很方便。用普通的51单片机像AT89C2051或STC12C1052+THB7128或THB6064这类芯片来组合就可以了。

2、单片机根据输入来决定输出的脉冲数量,让步进电机驱动芯片转化成功率信号驱动步进电机。

3、因为是一个脉冲走一步的,所以输出的脉冲数还要考虑到细分数的问题,固定转动步数、角度的程序还是比较容易编。像1.8度的步进电机,2细分时,转一圈就需要400个脉冲,转半圈只需要200个脉冲,转90度只需要100个脉冲,如此类推。

4、程序的话,固定一个适当的频率,按键触发启动定时器,然后在定时中断里取反一个IO端口做脉冲输出,再放入一个累加变量做计算,算脉冲数量,是取反两次输出一个完整的脉冲,在主程序中设定一个需要的脉冲数量来作为条件控制定时器的开启和关闭,然后循环等待条件满足

5、如果想把控制、驱动、和步进电机都整合在一起,比较麻烦,小电机还好,大电机的干扰是个问题。

二、步进电机控制圆盘不准?

步进电机步进不准是由于控制步进电机移动的步进脉冲的时序不准确所导致的,可检查步进脉冲的生成与时序控制电路部分。

三、什么是步进电机控制?

现说明如下:步进电机的细分控制是由驱动器精确控制步进电机的相电流来实现的,对于步进电机系统,主要采用二相混合式步进电机及相应的细分驱动器。但在国内,广大用户对“细分”还不是特别了解,有的只是认为,细分是为了提高精度,其实不然,细分主要是改善电机的运行性能。 以二相电机为例,假如电机的额定相电流为3A,如果使用常规驱动器(如常用的恒流斩波方式)驱动该电机,电机每运行一步,其绕组内的 电流将从0突变为3A或从3A突变到0,相电流的巨大变化,必然会引起电机运行的振动和噪音。如果使用细分驱动器,在10细分的状态下驱动该电机,电机每运行一微步,其绕组内的电流变化只有0.3A而不是3A,且电流是以正弦曲线规律变化,这样就大大的改善了电机的振动和噪音,因此,在性能上的优点才是细分的真正优点。 由于细分驱动器要精确控制电机的相电流,所以对驱动器要有相当高的技术要求和工艺要求,成本亦会较高。注意,国内有一些驱动器采用“平滑”来取代细分,有的亦称为细分,但这不是真正的细分,望广大用户一定要分清两者的本质不同: 1.“平滑”并不精确控制电机的相电流,只是把电流的变化率变缓一些,所以“平滑”并不产生微步,而细分的微步是可以用来精确定位的。 2.电机的相电流被平滑后,会引起电机力矩的下降,而细分控制不但不会引起电机力矩的下降,相反,力矩会有所增加。 电机本身相当于有了一个“自调节”的过程, 当负载很小时, 会按细分步一步一步的走, 随着负载的增加, 电机会通过增加细分步的丢步数去增加最大输出力矩去带动负载, 虽然此时细分步被破坏, 但由于运行的过程中不会出现大的“扭矩过裕量”, 所以电机运行起来很平稳 但是, 宏观上, 电机力矩是不会因为细分的变化而变化的。当然, 细分本身一定会存在偏差, 另外,脉冲频率一定的情况下, 细分数的大小, 会对转速造成影响, 从而一定情况上影响反电动势和力矩。 但那归根结底是转速因素产生的影响, 与细分本身无关。

四、多轴步进电机控制原理?

是依据外界的操纵单脉冲,次之也在操纵方位的基本上数据信号。电机本身也是有自身的电源电路,这种电源电路便是用于操纵步进电机电机的绕阻,那样就可以以正序或者反方向来开展插电,针对电机的顺向,也有反方向的转动全是就行了,另外还可以锁住电机。

五、步进电机控制机械臂原理?

关于这个问题,步进电机控制机械臂的原理是通过控制步进电机的脉冲数和方向来实现机械臂的运动。步进电机是一种特殊的电机,它能够根据输入的脉冲信号来精确地控制它的旋转角度和速度。

在机械臂的控制系统中,通常会使用多个步进电机来控制不同的关节,每个关节的移动都需要通过步进电机来控制。控制步进电机的脉冲信号通常是由微处理器或控制器发出的,根据机械臂的运动需求和算法计算出需要发送的脉冲数和方向。

通过不同的脉冲数和方向的组合,可以实现机械臂在三维空间内的运动。例如,如果需要机械臂向上移动,则需要向步进电机发送一定数量的脉冲信号,以控制关节的旋转角度,从而实现机械臂向上移动的效果。

总之,步进电机控制机械臂的原理是利用步进电机的精准控制能力,通过发送脉冲信号来实现机械臂在三维空间内的精准运动。

六、两相步进电机控制方法?

现有的刺绣机控制系统中的两相步进电机控制方法,通常采用开环控制,即根据设定值直接对两相步进电机进行控制。

然而,现有的两相步进电机控制方法,由于只根据设定值对两相步进电机进行换色控制,两相步进电机的位置跟踪能力差,一旦位置发生偏差无法主动进行调整,导致刺绣机的换色稳定性差。

七、怎样用步进电机控制螺距?

步进电机控制螺距可以控制步距角。丝杠的螺距是指:丝杠每两个丝之间的距离,如,螺距为5mm。电机的步进角是指:一个脉冲驱使步进电机转动的角度,如,步进角为1.8度的电机。

驱动器的细分是指:把步进角再分割成N等分,如,8细分就是把1.8度的步进角再分成8分。

每一步进所走的长度,螺距为5mm的丝杠每转一圈走5mm,每一步进就是5mm。

八、欧姆龙PLC关于步进电机控制?

SPED,输出的是可调频率的脉冲,C1指定了你用哪个端口输出(就是输出端子选哪个了),C2指定输出的方式,比如是正转还是反转,S是输出脉冲的频率值,其实就是..

九、步进电机控制技术及发展概况有哪些?

步进电机的控制策略:

1、PID控制

PID控制作为一种简单而实用的控制方法,在步进电机驱动中获得了广泛的应用。它根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成控制偏差e(t),将偏差的比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。文献将集成位置传感器用于二相混合式步进电机中,以位置检测器和矢量控制为基础,设计出了一个可自动调节的PI速度控制器,此控制器在变工况的条件下能提供令人满意的瞬态特性。文献根据步进电机的数学模型,设计了步进电机的PID控制系统,采用PID控制算法得到控制量,从而控制电机向指定位置运动。最后,通过仿真验证了该控制具有较好的动态响应特性。采用PID控制器具有结构简单、鲁棒性强、可靠性高等优点,但是它无法有效应对系统中的不确定信息。

目前,PID控制更多的是与其他控制策略相结合,形成带有智能的新型复合控制。这种智能复合型控制具有自学习、自适应、自组织的能力,能够自动辨识被控过程参数,自动整定控制参数,适应被控过程参数的变化,同时又具有常规PID控制器的特点。

2、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,同时使电机获得更精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,确保了转动脉矩的最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。

3、矢量控制

矢量控制是现代电机高性能控制的理论基础,可以改善电机的转矩控制性能。它通过磁场定向将定子电流分为励磁分量和转矩分量分别加以控制,从而获得良好的解耦特性,因此,矢量控制既需要控制定子电流的幅值,又需要控制电流的相位。由于步进电机不仅存在主电磁转矩,还有由于双凸结构产生的磁阻转矩,且内部磁场结构复杂,非线性较一般电机严重得多,所以它的矢量控制也较为复杂。文献[8]推导出了二相混合式步进电机d-q轴数学模型,以转子永磁磁链为定向坐标系,令直轴电流id=0,电动机电磁转矩与iq成正比,用PC机实现了矢量控制系统。系统中使用传感器检测电机的绕组电流和转自位置,用PWM方式控制电机绕组电流。文献推导出基于磁网络的二相混合式步进电机模型,给出了其矢量控制位置伺服系统的结构,采用神经网络模型参考自适应控制策略对系统中的不确定因素进行实时补偿,通过最大转矩/电流矢量控制实现电机的高效控制。

4、智能控制的应用

智能控制不依赖或不完全依赖控制对象的数学模型,只按实际效果进行控制,在控制中有能力考虑系统的不确定性和精确性,突破了传统控制必须基于数学模型的框架。目前,智能控制在步进电机系统中应用较为成熟的是模糊逻辑控制、神经网络和智能控制的集成。

4.1模糊控制

模糊控制就是在被控制对象的模糊模型的基础上,运用模糊控制器的近似推理等手段,实现系统控制的方法。作为一种直接模拟人类思维结果的控制方式,模糊控制已广泛应用于工业控制领域。与常规控制相比,模糊控制无须精确的数学模型,具有较强的鲁棒性、自适应性,因此适用于非线性、时变、时滞系统的控制。文献[16]给出了模糊控制在二相混合式步进电机速度控制中应用实例。系统为超前角控制,设计无需数学模型,速度响应时间短。

4.2神经网络控制

神经网络是利用大量的神经元按一定的拓扑结构和学习调整的方法。它可以充分逼近任意复杂的非线性系统,能够学习和自适应未知或不确定的系统,具有很强的鲁棒性和容错性,因而在步进电机系统中得到了广泛的应用。文献将神经网络用于实现步进电机最佳细分电流,在学习中使用Bayes正则化算法,使用权值调整技术避免多层前向神经网络陷入局部极小点,有效解决了等步距角细分问题。

十、应该如何写大学工科论文,比如说基于单片机步进电机控制?

论文的格式在一般在学校网站的相关位置上会有一个明确的文档进行说明,类似“毕业论文(设计)格式要求”之类的,会对论文封面、扉页的样式、各章节标题、内容、图表的格式、参考文献的格式等等进行详细说明。如果找不到,那就找一些往年本校的论文看看,或者找找几位已经读研的师兄师姐借阅他们当年的论文,询问他们在哪里可以找到本校毕业设计的格式说明文档。

资料的收集主要还是通过图书馆和电子图书馆去查找。在图书馆借阅相关书籍是其中重要的手段,书籍比论文等资料更系统全面,对初次涉及的领域还是很有帮助的。论文和其它的相关资料的收集主要是通过网络来实现的。目前基本上所有 的高校都有电子图书馆,而且基本上都购买了电子论文的数据库,可以在校内使用校园网从本校的图书馆网站中找到电子资源》中国知网或万方数据,从中检索寻找相关领域的论文。还有,单片机控制和步进电机控制两个方面的论坛也是非常多的,在你遇到一些问题的时候,可以找一个相关的论坛去提问。