A hybrid stepping motor system with dual CPU

An indirect method of measuring the rotor position based on the magnetic reluctance variation is presented in the paper. A single-chip microprocessor 80C196KC is utilized to compensate the phase shift produced by the process of position signals. At the same time, a DSP (Data Signal Processor) unit is used to realize the speed and current closed-loops of the hybrid stepping motor system. At last, experimental results show the control system has excellent static and dynamic characteristics.

两相式混合步进电机速度和位移控制案例设计

步进电机在电脉冲信号的控制下能实现一定的角位移或线位移,掌握步进电机的控制技术非常重要。以两相混合式步进电机为控制对象,以单片机AT89C52和可编程计数器/定时器8253为主对电机进行速度和位移控制设计,对某一具体案例采用Proteus软件进行设计与仿真,包括控制电路和程序的设计。仿真和实验结果表明:该系统结构简单、容易实现、成本低,可用于其他步进电机的控制,并为教学或工程应用提供了参考。

抑制混合式步进电机转矩波动的时变重复控制

分析了五相混合步进电机电磁转矩波动产生的原理,提出了利用时变周期信号的重复控制来抑制转矩波动的新思路。首先将时变的t域的转矩信号,变换为具有固定周期的q域信号,再对其进行重复控制器设计,保持理想的驱动总电流,抑制转距波动。仿真与试验结果表明该控制方法效果明显。

智能型太阳能跟踪系统设计与实现

在主动式跟踪太阳能热发电系统中,要求计算太阳位置以实现跟踪,提高发电效率。对于开环控制的太阳能跟踪系统,太阳位置的计算精度尤为重要。采用水平–俯仰双轴坐标系统,利用32位ARM(advanced RISC machine)公司的嵌入式微处理器,以步进电机作为执行机构,提出了基于程控跟踪和光电跟踪相结合的复合跟踪方式,并采用基于J2000.0为基准历元的太阳位置计算系统,减小了计算误差,提高了跟踪精度。该跟踪装置是一种能根据不同地理位置和时间自动计算太阳运行参数,通过光电检测构成反馈回路,实现在不同环境下自动跟踪的智能型跟踪装置。

二相混合式步进电动机矢量控制伺服系统

推导了二相混合式步进电动机基于磁网络的数学模型，给出了其矢量控制位置伺服系统的结构及仿真结果。同时说明了混合式步进电动机与永磁凸极同步电动机在作用机理上的相似性，指出混合式步进电动机伺服系统可参考凸极永磁同步电动机的控制策略来研究、设计。

液压及气动阀直接数字控制的新途径

介绍了一种由步进电机作为电 -机械转换元件的数字阀实现电液(气 )直接数字控制的新方法。该方法通过控制步进电机相邻相序通电时间的长短 ,实现阀的输出信号的连续可控。应用这种方法解决了传统的步进式电液 (气 )控制元件所存在的响应速度与精度之间的矛盾 ,同时保持其固有的重复精度高、无滞环及线性度好的优点。给出利用阀芯的双自由度原理设计的数字伺服阀在连续跟踪控制下的实验结果 ,表明采用新的数字控制方法可以使阀获得理想的动静特性。

两相混合式步进电机恒转矩细分驱动技术研究

针对电流控制的二相混合式步进电机,给出了一种基于单片机、D/A转换器和其它专用集成芯片的SPWM恒转矩细分驱动方案,详细阐述了各部分的工作原理和各功能的实现方法。经测试说明该方案实用,效果良好。

步进电机的运动控制系统及其应用

基于 DSP的步进电机运动控制系统采用了闭环控制方式提高系统的控制精度、品质 ,同时采用CPL D简化硬件结构、提高系统的稳定性和可靠性 ,整个系统在实时性和灵活性等性能上都有很大的提高。此外 。

新型二相混合式步进电动机系统的动态仿真模型

电流波形控制技术的应用，引起混合式步进电动机驱动器的更新换代，本文论述了由此引起的新的研究课题和发展方向，文中建立了电流控制型步进电动机系统的动态仿真模型，实验验证了模型的正确性，为新一轮的研究打下了重要的基础。

新型数字液压2自由度摇摆台建模与试验研究

摇摆台广泛用于模拟舰船、车辆的运动姿态,在车船设备测试、驾驶模拟器等国防与民用领域都有重要的应用价值。基于此,针对自行研制的模拟海洋环境的2自由度液压运动平台,介绍增量式步进电动机、四边滑阀、非对称液压缸、摇摆台架、同步反馈机构等构成的近似开环控制的系统结构和工作原理,建立其运动学和动力学方程,并通过状态方程描述阀控非对称液压缸换向时的跳变特性。在Matlab/Simulink中构建系统的非线性控制模型框图,将仿真与试验结果进行对比分析,表明了该数字液压摇摆台的可行性。

二相混合式步进电动机矢量控制相关问题的讨论

分析了混合式步进电动机的运行机理 ,讨论了二相混合式步进电动机d - q坐标的定义 ,指出其直轴电感大于交轴电感。最后讨论了考虑电机饱和非线性的矢量控制方法。

音圈电机与电感组合传感器的系统辨识与数字控制

介绍了音圈电机与电感组合传感器的结构与工作原理 ;提出直接采用阶跃响应法对系统动态特性参数进行辨识的方法 ,并给出了实验辨识结果 ;通过对传感器测量噪声的频谱分析 ,应用数字滤波的方法消除了工频噪声的干扰 ;

基于大脑情感学习模型的步进电机控制系统

为了优化两相混合式步进电机的速度控制,研究了步进电机强耦合磁场和时变参数对闭环控制系统的影响。依据步进电机运行原理和绕组反电势与转子位置的关系,提出了一种基于大脑情感学习模型的智能控制方法。该方法不依赖于被控对象的动态数学模型,因此避免了步进电机时变参数对模型准确性的影响。将该方法与常见的PID控制进行对比,结果表明:该方法能够更好地抑制运动过程中的抖动,加快电机的响应速度,提高速度跟踪精度,适用于对响应速度、精度和稳定性要求较高的场合。

基于DSP的步进电机高精度变速控制研究

分析步进电机DSP控制转速的基本原理和实现方法,研究确定信号控制步进电机转速的积分定时调频算法。针对非确定信号输入实现高精度变速控制问题,提出了具有重复误差补偿性能的梯形近似调频算法。利用Matlab对两种算法进行仿真,并采用DSP开发平台完成步进电机变速控制实验,结果表明,梯形近似调频法在步进电机变速控制中能有效地提高速度控制精度。

轴径向气隙混合磁路多边耦合电机轴向励磁绕组的反电势及其位置传感器机理

无传感器控制是比较理想的电机驱动模式,是电机及电力传动领域的研究热点之一。该文在混合式步进电动机的基础上提出一种轴径向气隙混合磁路多边耦合电机,电机在提高单位体积出力的同时,在不增加传感器的条件下实现了电机的闭环控制。这种电机的结构特点决定了电机控制的灵活性,轴向励磁绕组既可以控制轴向磁通,还可以兼作转子位置传感器。该文结合轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电机的特点,在对该种结构电机轴向绕组谐波反电势解析分析和实验研究的基础上,提出基于轴向补偿励磁线圈同时作为电机位置传感器的思想,探求了轴向励磁补偿控制绕组的传感器机理,并给出具体电路,确认了其实现的可行性。研究表明,当定子绕组三相同时通有电流的时候,轴向线圈的反电势频率是定子绕组电势的3倍,根据这个反电势信号,轴径向气隙结构混合磁路多边耦合电机可以方便的实施无传感器控制。

2D数字换向阀的步进特性分析——数字阀研究系列报告之一

介绍了一种２Ｄ数字换向阀的工作原理，然后建立其动态数学模型，并按照线性系统的理论，分析了步进工作状态下的动静特性。实验结果表明在步进电机正常工作的状况下，线性化的分析方法能有效地反映２Ｄ数字阀的实际工作状态。文中同时也指出了步进式数字阀所存在的问题。

微机控制数字变量轴向柱塞泵的研究

介绍了一种新型的由微机控制器控制、步进电机驱动的变量轴向柱塞泵，着重阐述了数字变量轴向柱塞泵的结构、工作原理，微机控制系统的软、硬件设计，数字泵的理论分析及实验研究．

Windows平台上三轴联动数控雕刻机的开发

系统地讨论了一台三轴联动数控雕刻机的技术实现 ,包括机械本体的设计、输入输出信号的控制、步进电动机速度和加减速度的控制以及三维插补算法。和当前广泛使用的数控雕刻机相比较 ,该系统省却了一台专用的控制箱 ,而是通过PC机的打印机并行口 ,用软件的方法实现PC机对机械本体的直接控制。在Windows平台上用VC + +语言编写的雕刻监控程序操作界面非常友好 ,且具有G代码文件的接口。

一种数字式步进电动机闭环位置控制系统设计

针对常规步进电动机驱动采用开环控制、精度不高的问题,提出了一种数字式步进闭环位置控制系统设计。给出了数学模型。设计既有闭环系统的控制精度,又有开环系统的稳定性;应用范围广,可对各种类型的数控机床实现高精度、高稳定性和优良的动态性能控制。

两相混合式步进电机多级细分控制的应用研究

介绍了基于DSP和专用芯片的两相混合式步进电机细分控制电路,通过软件编程实现了恒转矩多级均匀细分,并对整个系统进行了实验研究。步进电动机进行多级细分控制时,根据转速变化选取不同的细分数,以无细分时的平衡位置作为不同细分级别控制之间的转换点,可实现任意两种细分级别控制之间的顺利转换。