1、“.....指的是控制步进电机带动执行机构从个位置精确地运行到另个位置,步进电机的位置控制是步进电机的大优点,它可以不用借助位置传感器而只需要简单的开环控制就能达到足够的位置精度,因此应用很广。步进电机的位置控制需要两个参数第个参数步进电机控制执行机构当前的位置参数我们称为绝对位置,绝对位置时有极限的,其极限时执行机构运动的范围,超越了这个极限就应报警。第二个参数从当前位置移动到目标位置的距离我们可以用折算的方式将这个距离折算成步进电机的步数,这个参数是外界通过键盘或可调电位器旋钮输入的,所以折算的工作应该在键盘程序或转换程序中完成。对步进电机位置控制的般作法是步进电机每走步,步数减,如果没有失步存在,当执行机构到达目标位置时,步数正好减到,因此,用步数等于来判断是否移动到目标位,作为步进电机停止运行的信号。步进电机的加减速控制步距角和转速大小不受电压波动和负载变化的影响......”。
2、“.....而仅仅与脉冲频率成正比,通过改变脉冲频率的高低可以大范围地调节电机的转速,并能实现快速起动制动正反转加减速,而且有自锁的能力,不需要机械制动装置,不经减速器也可获得低速运行。它每转过周的步数是固定的,只要不丢步,角位移误差不存在长期积累的情况,主要用于数字控制系统中,精度高,运行可靠。如采用位置检测和速度反馈,亦可实现闭环控制。步进电机驱动执行机构从点到点移动的时,要经历升速,恒速,减速过程,如果启动时次将速度升到给定速度,由于启动频率超过极限启动频率,步进电机就有失步现象,因此会造成不能正常启动,如果到终点时突然停下来,由于惯性作用,步进电机会发生过冲现象,会造成位置精度降低。如果升速非常缓慢的升降速,步进电机虽然不会发生失步和过冲现象,但影响执行机构的工作效率,所以,对步进电机的加减速要有严格的要求......”。
3、“.....用最快的速度或最短的时间移动到有可能指定位置。为满足加减速要求,步进电动机运行通常按照加减速曲线进行。图是加减速运行曲线。加减速运行曲线没有个固定的模式,般根据经验和实验得到的。最简单的是匀加速和匀减速曲线,如下图所示图加减速曲线图其加减速曲线都是直线,因此容易编程实现。按直线加速时,加速度是不变的,因此要求转矩也应该是不变的。但是,由于步进电动机的电磁转矩玉转速时非曲线关系,因而加速度玉频率也应该是非曲线关系。因此,实际上当转速增加时,转矩下降,所以,按直线加速时,有可能造成因转矩不足而产生失步的现象。采用指数加减速曲线或形分段指数曲线加减速曲线是最好的选择。步进电机的运行可以根据距离的长短分如下种情况处理短距离由于距离较短,来不及升到最高速,因此,在这种情况下,步进电机以洁净启动频率运行,运行过程没有加减速。中短距离在这样的距离里,步进电机只有加减速过程......”。
4、“.....中长距离在这样的距离里,步进电机不经有加减速过程,而且还有恒速过程。由于距离较长,要尽量缩短用时,保证快速反应性。因此,在加速时,尽量用接近启动频率启动,在恒速时,尽量工作在最高速。单片机在用定时器法调速时,用改变定时常数的方法来改变输入步进脉冲频率,达到改变转速的目的,对于系列单片机,其定时器属于加定时器。因此,在步进电机加速时,定时常数应增加减速时,定时常数应减小。如果采用非线性加减速曲线,要用离散法将加减速曲线离散化,将离散所得的转速序列所对应的定时常数序列,做成表格存储在程序存储器重。在程序运行中,使用查表得方式重装定时常数,这样做比用计算机节省时间,提高系统的响应速度。在下章的程序中,参数除了有速度级数和极步数以外,还有以下参数加速过程的总步数电动机在升速过程中每走步,加速总步数就减,直到减为,加速过程结束,进入恒速过程......”。
5、“.....恒速总步数就减,直到减为,恒速过程结束,进入减速过程。减速过程的总步数电动机在减速过程中每走步,减速总步数就减,直到减为,减速过程结束,电动机停止运行。第六章步进电机的工作台设计目标利用两个步进电机组成坐标系,并分别控制工作台上轴和轴的步进脉冲,实现从起点点到预定点点的走向控制。对步进电机的控制要求判断旋转方向按顺序传送控制脉冲判断所要求的控制步数是否传送完毕。工作台的传动方式为保证定的传动精度和平稳性以及结设计总结本设计通过单片机和脉冲分配来控制步进电机的正反转,加减速,以实现基于轴坐标的步进电机的运动控制。利用步进电机的转子的旋转带动所联接的丝杆的旋转,丝杆又带动了工作台进行直线位移。本设计实现了占用时间少,效率高易于控制步进电机的转向转速提高了步进电机的步进精度等。再有,本设计过程考虑比较周全......”。
6、“.....而且还可以方便灵活地控制步进电机的运行状态,以满足不同用户的要求,因此常把单片机步进电机控制电路称之为可编程步进电机控制驱动器。步进电机控制包括控制脉冲的产生和分配使用软件方法,即用单片机实现,这样既简化了电路,也减低了成本。基于单片机的步进电机控制系统性能优于传统的步进控制器,具有相应快,控制方便可靠等系列优点,在机电体化数模转换装置计算机外围设备自动记录仪钟表印刷设备等中亦得到广泛地应用,发展前景广阔。致谢参考文献王晓明胡晓柏,电动机的单片机控制北京航空航天大学出版社,年月第版刘宝延程树康,步进电动机及其驱动控制系统年月第版史敬灼,步进电动机伺服控制技术年月第版李海滨片春媛许瑞雪,单片机技术课程设计与项目实例中国电力出版社,版刘国永,陈杰平单片机控制步进电机系统设计安徽安徽技术师范学院学报孙笑辉,韩曾晋减少感应电动机直接转矩控制系统转矩脉动的方法电气传动,冯江华......”。
7、“.....黄松涛异步电动机的直接转矩控制电工技术学报,江,朱凌,申仲涛异步电动机直接转矩控制仿真研究华北电力大学学报,徐益民步进电机的单片机控制系统的设计哈尔滨黑龙江科技学院廖高华高性能步进电机控制系统的研制西安西安科技大学,王福瑞单片机微机测控系统设计大全北京北京航空航天大学出版社,毕业设计报告评阅意见评阅教师评分签名年月日构的紧凑,采用滚珠丝杆螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙,采用有预加载荷的结构。由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大,故选用滚动直线导轨副,从而减少工作台的摩擦系数,提高运动平稳性。考虑电机步距角和丝杠导程只能按标准选取,为达到分辨率的要求,以及考虑步进电机负载匹配,采用齿轮减速传动,系统总体框图如下图步进电机控制轴系统总体框图如图所示,分别用两台步进电机控制轴工作台,具体控制图如下所示图丝杠螺母传动如图所示,当步进电机转动时,带动丝杠转动......”。
8、“.....致使工作台直线位移。为了方便计算,本文以系列磁阻式步进电机中的三相步进电机为例。表步进电机技术参数表型号主要技术参数相数步距角电压相电流空载启动频率空载运行频率分配方式相拍外形尺寸重量转子转动模量外直径长度轴直径由上表可知,步进电机的步距角为,由可得知步进电机的齿数为。步进电机的轴周长为,所以步进电机走过个步距角即,它所连的丝杠走过约为。设起点的坐标为,通过两台步进电机分别控制轴使得轨迹达到点,。表步进电机的运动坐标分配表电机编号坐标步进电机步进电机图步进电机丝杠连动运动轨迹图根据坐标分配表可画出步进电机丝杠连动在轴上的运动轨迹图如图所示,由图可知,步进电机走的不是直线,而是折线。下面根据基于轴的步进电机控制系统的原理对机床工作台移动的移动量速度和移动方向进行控制三个方面进行介绍。工作台位移量的控制数控机床控制系统发出的个进给脉冲,经驱动线路之后......”。
9、“.....使步进电机定子绕组的通电状态变化次。由步进电机工作原理可知,定子绕组通电状态的变化次数决定了步进电机的角位移,即步距角。该角位移经丝杠螺母之后转变为工作台的位移量,为螺距。即进给脉冲的数量定子绕组通电状态变化次数步进电机的转角工作台位移量。工作台进给速度的控制机床控制系统发出的进给脉冲的频率,经驱动控制线路之后,表现为控制步进电机定子绕组通电断电的电平信号变化频率,也就是定子绕组通电状态变化频率。而定子绕组通电状态的变化频率决定了步进电机转子的转速。该转子转速经丝杠螺母转换之后,体现为工作台的进给速度。即进给脉冲的频率定子绕组通电状态的变化频率步进电机的转速工作台的进给速度。工作台运动方向的控制当控制系统发出的进给脉冲是正向时,经驱动控制线路,使步进电机的定子各绕组按定的顺序依次通电断电当进给脉冲是负向时......”。
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