步进电机闭环运动控制系统研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yjcog
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
步进电机具有起停速度快、调速范围宽等优点,是工业控制中的一种常用执行机构。由于步进电机本身具备一定的定位能力,所以对其采用开环控制便能够满足部分对精度要求不高的应用场合的需求。但是在开环控制中,控制器只负责按照预定的方案发送一定数量的脉冲,而无法检测到电机转动的角度和负载移动的距离是否和控制器的指令相符。于是当电机出现失步现象或者由于机械结构引起过大的偏差时,控制器便在某种程度上失去了对负载的控制。为了加强控制器对负载的控制,避免由于电机失步和机械结构引起的误差,本文讨论了步进电机运动系统的闭环控制。  步进电机运动系统的闭环控制,核心是对步进电机转动速度的控制,因为整个运行过程中速度的快慢决定着运动系统的运行效率,对位置的控制也是通过控制速度来实现的。为了充分利用步进电机在低速运行时提供的大力矩,文中首先讨论了步进电机的加减速控制,分析了三种加速曲线:T型加速曲线、S型加速曲线和正矢加速曲线的特点。接下来对实验用的步进电机运动系统建立了数学模型,通过 Matlab仿真分析了采用不同加速曲线时步进电机加速的效果。然后设计了以步进电机为被控对象、以负载平台为被控对象两种闭环控制结构。为了在部分应用中减轻控制器计算的负担,设计了两种控制方法:部分闭环控制和全程闭环控制,通过实验分析了两种控制方法的特点。在步进电机闭环运动控制系统实现过程中,根据运算处理单元的不同,可以以上位机为运算主体,也可以以控制器为运算主体,并分别在上位机和控制器中设计了闭环控制器,通过实验比较了这两种闭环控制的性能。
其他文献
大脑是我们目前所知的最复杂、最完善的动态信息处理系统。在某种意义上,大脑可以被看作一个多层次的动态分布式网络,为实现一系列复杂功能,它能够不断组织和重塑其功能连接
网络控制系统(Networked Control Systems,NCSs)是一个通过共享网络构成的空间分布控制系统,通过该共享通信网络可以实现网络节点如控制器、传感器以及执行器间的信息交互。
随着Internet的发展和普及,基于Internet的有线或无线传感器网络技术已经成为工业和民用领域实现远程监测和控制的重要手段。现有的以RS232/RS485协议以及以工业现场总线为传
随着科技的进步和物资文化水平的提高,人们对智能家居的研究日益深入。通讯网络是实现智能家居系统极其重要的组成部分,而ZigBee是一种专为低速率无线个域网(LR-WPAN)设计的
伴随着当今通信和多媒体技术应用的不断深入发展,加之成像技术的不断提高,图像分辨率和精度不断提高,图像数据的存储和传输数据量急剧增加。对图像数据压缩的研究意义重大,前
随着社会的发展和人们生活水平的提高,人们对汽车行驶的舒适度和安全性等要求也不断提高。悬架作为汽车重要的组成的部分,其性能的好坏直接影响到汽车行驶的平顺性和操纵的安
学位
目标识别子区(匹配区)选取技术就是按照一定的要求或准则在预定飞行航迹上选取特征明显、信息丰富、可匹配性高的景象图像作为导航基准图的技术。怎样建立一个适应性强的选取
随着工业生产对实时性需求的不断提高,巨大的信息量在视频图像处理和传输中逐渐成为瓶颈,DSP(数字信号处理器)具有的高运算速度和良好的运算性能可以解决这一问题。随着DSP技
视频多目标跟踪是计算机视觉领域中的核心课题之一,其融合了图像处理、自动控制、模式识别、人工智能等多个学科的先进技术,被广泛应用于军事、视频监控、交通管制和人机交互