基于光栅尺反馈的直线运动系统设计与实现

光栅尺位移传感器经常应用于闭环伺服系统中,用作直线位移的检测。为提高显微镜载物台定位精度,满足人们对显微镜自动成像以及自动化测量的要求,提出了一款基于高功率步进电机驱动器TMC5130,利用光栅尺测量平台位移反馈给处理器进行位移补偿的控制系统,实现直线运动平台的闭环控制。详细介绍了运动系统的硬件组成和软件设计,并且搭建了试验样机,开发了上位机测试工具。实验证明:所设计的直线运动平台位移精度达到1μm,具有精确定位功能,可应用于部分运动定位控制系统。

混合式直线步进电动机控制技术

介绍了一种航空放油阀用混合式直线步进电动机驱动控制系统。分析了电机的工作原理,并对电机的末端冲击、平稳运行等关键技术进行了研究,给出了单片机及其细分控制电路和末端降速控制方法。试验结果表明:该电机可作为直线阀门的直接驱动部件。

步进电机直线定位系统设计及仿真研究

研究步进电机定位控制系统优化问题,要符合工业对直线定位系统的性能要求。由于系统存在摩擦,造成定位误差。为解决定位优化问题,从搭建仿真平台,采用控制算法的优化两个方面出发,设计了一套基于DSP控制的步进电机直线定位系统,以实现精确快速定位的目的。针对控制系统中存在非线性、参数不确定性等特点,采用前馈单神经元自适应PID控制方式,并用Matlab进行仿真研究。通过建模仿真分析,结果表明:设计的直线定位系统具有快速、高精度、较好的跟踪特性、较强抗干扰性、低成本等特点,并为控制算法的工程化应用提供了一定的理论依据。

基于CPLD数控机床的加减速控制

在双轴二维硬件直线插补算法的基础上,提出了不同于常用的双轴二维电机同时加减速的控制方法,采用CPLD作为硬件设计并实现了双轴加减速控制器。经过环形分配器及放大电路控制二维(X向,Y向)步进电机,实现机床高速加工起动和停止时速度的稳步过渡。仿真结果显示控制效果良好,验证了该控制算法的有效性。

PLC在医疗机器人控制系统中的应用

将PLC应用于医疗机器人的控制系统。介绍了PLC的选型,并根据工作要求给出了相应的硬件和软件设计,软件设计中着重介绍了直线步进电机升降控制和点动控制程序。现场实验表明,该机器人运行良好,安全可靠,满足系统的要求。

基于MSP430的直线导轨定位装置的设计与实现

直线导轨是数控技术的重要组成部件,它的精确程度非常重要;以MSP430单片机为核心,设计了一个直线导轨精确定位装置;此装置采用两相四线的ST57型步进电机和60CM的螺纹丝杆组成一个直线导轨组,选用M7128驱动器驱动步进电机,使用PWM波精确定位算法程序精确控制电机转速;MSP430的IO端口控制步进电机的正反转,使得步进电机带动螺纹丝杆转动,让滚动丝杠上的物体往复移动,并在电脑上显示当前位移值;试验证明,其定位精度为0.01cm,具有较高的可靠性和准确性,低成本,稳定性好。

直线步进电动机对油门控制的改进与应用

介绍了一种新型的用直线步进电动机控制汽柴油发动机油门方式的设计方案与工作原理。这种油门控制方式克服了市场上通用的电动控制油门的不足,具有结构紧凑、可靠性高、运动效率高、控制简单、定位精度高、功能强大、使用寿命长等特点。根据原理设计的产品还做了保护性措施和优化电动机功能性配置等优化改进。

基于VB的线性电位器测试平台的设计

基于计算机平台的测试系统具有存储容量大、测试速度快等优点,因此基于VB的线性电位器关键参数的自动测试将成为一种新的研发趋势。本文提出一种基于VB技术的电位器测试平台的设计方案,使用户通过可视化界面操作测试系统,迅速获取阻值规律等关键测试值,并及时显示或者打印相应曲线。其中下位机主要由DS89C450、MX674A、SM202等元器件构成硬件电路,软件采用C语言和汇编语言混合编程;上位机采用VB编程,形成可视化界面,方便操作。本文给出一个应用实例,实验运行效果表明,该测试平台具有良好实时性和稳定性,具有实际应用与推广价值。

基于APDL的圆筒型直线步进电动机电磁场分析

应用有限元分析软件ANSYS的参数化设计语言对圆筒型直线步进电动机进行仿真,并对电机推力、磁通密度等进行计算和分析,计算结果可以为这种圆筒型直线步进电动机提供参考。

考虑邻齿效应的直线旋转步进电动机推力计算

介绍了一种新型的既能旋转运动又能直线运动的双三相直线旋转步进电动机。介绍了电机的结构,推导了直线运动部分直线推力的计算公式,得出由于该电机的直线推力是分段函数的结论,并用Ansoft有限元仿真软件对电机进行仿真。仿真结果证明了该结论,验证了推导出的理论计算公式的正确性。

基于ARM Cortex-M3的步进电机线性速度控制的实现

Cortex-M3是ARM公司最新推出的基于ARMv7体系架构的处理核。步进电机已被广泛的应用于速度、位置等控制领域。本文实现了基于Cortex-M3内核处理器的步进电机的线性速度控制。针对步进电机控制过程中易出现的失步和过冲现象,提出了一种步进电机加减速控制算法。首先,在Cortex-M3内核处理器上移植了μCOS-Ⅱ实时操作系统。在此基础上,利用系统的API接口函数用程序实现了加减速控制算法,并最终实现了对两路步进电机的控制。

基于ANSYS的新型步进电机的齿层优化

为了得到最佳的齿层比例,根据一种新型混合式直线旋转步进电机的结构,建立电机的3D齿层模型,通过改变电机直线段和旋转段齿层的齿宽、齿高和气隙,分别进行ANSYS仿真,使同齿距下的磁感应密度达到最大;再对优化结构进行2D模型验证;在一定程度上可以验证电机整体设计的合理性。

无活塞压缩微型制冷机驱动控制系统设计

针对无活塞压缩微型制冷机用直线步进电机往复运动的特点,提出了基于DSP控制的直线步进电机驱动控制系统,设计出以TMS320LF2407A为核心的系统硬件控制电路和软件流程;实验结果表明该系统所驱动的制冷机不仅起步平稳,减速阶段的末端冲击小,而且具有加减速控制方便、简单等优点。

新型二自由度电机的磁路模型研究

提出了一种新型混合式直线旋转步进电动机的结构,通过分析电机结构分析在不同励磁电流下电机旋转段和直线段的工作原理。依此工作原理为基础,建立电机的等效磁路网络模型。以一相绕组通电为例,对该步进电动机全网络进行了线性解析,进而给出了该电机的转矩特性解析式。

基于线阵CCD的二维轮廓扫描系统

吊装过程中为获取吊物具体位置信息,设计了一种基于线阵CCD的二维轮廓扫描系统。利用激光照射直线与线阵CCD投影直线相交的原理求取激光照射点二维坐标;提出了一种基于硬件的线阵CCD脉冲中心位置测量方法;采用双直线法对线阵CCD进行标定,得到其输出像素坐标与投影直线的映射关系;研究提出了一种升降速控制策略,能平稳高效地控制步进电机。用已知尺寸的圆柱形PVC管作为实验对象,系统测得其二维轮廓若干离散点坐标,通过圆周拟合的方式得到圆柱半径,平均误差为0.928 mm,系统一次扫描耗时约0.45 s;实验结果表明,系统测量精度较高,扫描速度较快,可广泛应用于物体的二维轮廓扫描。

浅析霍尔传感器在直线步进电机中的应用

介绍了霍尔传感器的工作原理以及在直线步进电机中的应用。

一种直线步进电动机的轴承支承改进

分析一种采用无固定端的轴承支承结构的直线步进电动机,更改为固定端的结构,对比两种电机轴承额定寿命曲线、电机轴向力与位移曲线等数据,验证拥有固定端结构的直线步进电动机在双向轴向刚度、定位稳定性及额定寿命上有提升。

空间直线插补三轴联动控制系统的设计

为了进一步改善数控设备中三轴机械手数控系统的性能与可靠性,设计一种基于STM32单片机和步进电机的三轴联动控制控制系统.系统以STM32F103ZET6处理器为核心控制器,以步进电机和三轴机械手为执行机构,结合互相独立的硬件形成统一的整体;系统可根据设定的任务路径坐标,在三维空间中进行连续空间直线插补,控制三轴机械手末端执行器的运动轨迹,实现精确稳定的三轴联动控制.实验结果表明,系统定位精度高,响应速度快,且便于移植,在工业生产中用途广泛,可有效提高生产效率.