電機控制6 步進電機模型及控制 3

2022-09-08 02:36:08 字數 1549 閱讀 5544

步進電機的控制從控制形式上看,有開環控制和閉環控制。

開環控制

步進電機系統的主要特點是能實現精確位移、精確定位,且無積累誤差。這是因為步進電機的運動受輸入脈衝控制,其位移是斷續的,總的位移量嚴格地等於輸入的指令脈衝數或其平均轉速嚴格正比於輸入指令脈衝的頻率;若能準確控制輸入指令脈衝的數量或頻率,就能夠完成精確的位置或速度控制,無需步進電機反饋訊號,形成所謂的開環控制系統。

在這種系統中,步進電機轉軸的位置和轉速與輸入脈衝之間沒有反饋聯絡,不能對轉軸的旋轉情況進行有效的監控,以致在某些場合下,由於轉速和轉角的波動,會破壞運動的穩定性,並且難以實現高速。最常見的失控現象是,當輸入脈衝頻率超過步進電機啟動頻率時,步進電機不能啟動或失去同步。為了克服這個矛盾,在開環控制系統中,     必須採用公升降頻電路來控制輸入頻率的變化,使步進電機在公升頻的過程中啟動,然後進入連續運轉狀態,在降頻過程中實現制動和停止。

步進電機開環控制流程圖

2.閉環控制

步進電機閉環控制流程圖

3.步進電機的速度控制

步進電機的速度與頻率呈現正比關係。但是其頻率的變化不能太快,否則將導致步進電機卡死。(即啟動失敗,同時伴隨尖銳刺耳的聲音。)因此,步進電機的速度控制需要用曲線式加減速。

有如下曲線式加減速方式:1.指數型加速 2.指數型減速  3.s型曲線加速  4.s型曲線減速  5.階梯型加速  6.階梯型減速

當加速達到目標值時,可以進入勻速控制階段。

如下圖是階梯型加速曲線圖。

階梯型加速階段

下圖是乙個完整的步進電機加減速曲線示意圖。也可以在加速階段和減速階段交點處加入一段勻速執行階段。 如下圖:步進電機加減速及勻速執行曲線示意圖

步進電機加減速曲線示意圖

步進電機加減速及勻速執行曲線示意圖

可以根據階梯型曲線,得到對應控制步進電機的數學表示式,進而設計程式執行流程圖。

加速階段

加速階段演算法推導

減速階段

減速階段演算法推導

程式執行流程可用如下座標圖表示:

步進電機執行流程圖

定時中斷狀態機 

定時中斷狀態機 

4.**

電機控制6 步進電機模型及控制 3

步進電機的控制從控制形式上看,有開環控制和閉環控制。開環控制 步進電機系統的主要特點是能實現精確位移 精確定位,且無積累誤差。這是因為步進電機的運動受輸入脈衝控制,其位移是斷續的,總的位移量嚴格地等於輸入的指令脈衝數或其平均轉速嚴格正比於輸入指令脈衝的頻率 若能準確控制輸入指令脈衝的數量或頻率,就能...

電機控制7 步進電機模型及控制 4

分三個文件。1.parameter.h 檔案 ifndef parameter h define parameter h define arr 10 define psc 84 define length 100 define fre max 60000 define fre min 1000 de...

stm32步進電機控制策略

1.中斷 計數 2.主從定時器方式。主定時器用來傳送脈衝控制速度,從定時器的自動過載暫存器為該次該次執行脈衝個數限制值用來控制電機轉動角度。從定時器的時鐘源為主定時器產生中斷的時鐘,也就是說主定時器溢位一次,從定時器計數值加一,從定時器中斷後手動關閉主定時器。3.dma pwm。dma傳輸的資料中最...