混合式步进电机论文_何航

导读:本文包含了混合式步进电机论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:步进电机,两相,自由度,电流,电机,模型,结构。

混合式步进电机论文文献综述

何航[1](2019)在《仿生眼用两自由度混合式步进电机及其驱动系统研究》一文中研究指出随着我国经济和社会自动化进程发展加快,机器人发展也进入快车道。仿生眼作为智能机器人的核心部件和技术之一,对其进行研究从深度和广度上都会拓宽机器人的发展空间。本文对智能机器人用仿生眼两自由度电机本体及其驱动控制系统进行研究,具有理论意义和重要实用价值。本文的主要内容如下:第一部分,阐述了本课题的研究背景与研究意义,介绍了仿生眼、多自由度电机、适于仿生眼驱动的步进电机的国内外研究现状,明确了本课题仿生眼驱动用两自由度混合式步进电机所采用的方案及本论文的主要研究内容。第二部分,在介绍步进电机的结构、原理、分类等基础上,针对仿生眼驱动要求,提出了组合式垂直结构两自由度步进电机的结构型式,并对不同垂直结构两自由度步进电机进行性能对比、优劣势分析。第叁部分,提出适用于仿生眼驱动的一体化新型球形结构两自由度混合式步进电机结构并进行相应分析研究。首先对新型电机的结构、原理及一体化数学模型进行探讨,建立磁路模型并进行分析计算:然后鉴于该种电机复杂的铁心结构,提出采用软磁复合材料作为该种电机的导磁材料,对基于软磁复合材料和迭压硅钢材料的新型电机进行了叁维磁场分析计算研究及磁密云图、输出转矩、保持转矩等方面的对比研究。第四部分,分析研究新型球形结构两自由度混合式步进电机的电磁耦合问题及其二维等效磁路分析方法。首先分析了电磁耦合对该种电机运行性能的影响,提出改变定转子铁心及永磁体结构,以此削弱子电机间电磁耦合的方法;然后提出新型电机的二维等效模型分析方法,通过有限元仿真以及实验样机进行空载反电动势实验比较,验证了此方法的可行性。第五部分,分析步进电机传统的驱动控制方法,针对仿生眼两自由度混合式步进电机进行驱动控制系统的软件及硬件设计,试制仿生眼一体化系统平台,并对设计的步进电机驱动控制系统进行电流细分测试、电机运转精度实验及仿生眼一体化平台目标跟踪测试,实验验证控制驱动系统具备良好性能。最后,全文总结与展望。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-10)

邵海龙[2](2019)在《基于DSP的混合式步进电机细分调速系统设计》一文中研究指出本文运用两相混合式步进电机细分控制理论,在DSP的视角下实现对混合式步进电机数字化控制系统的设计,该系统以DSP为主控制器件,实现混合式步进电机的电流、转速和反馈的数字化控制,同时结合实际应用分析其效果以及对电机性能的提升作用,为DSP技术在电机细分调速方面的后续应用提供一定的技术支撑.(本文来源于《赤峰学院学报(自然科学版)》期刊2019年04期)

罗绍锋[3](2019)在《叁相混合式步进电机高动态响应位置控制研究》一文中研究指出步进电机是一种典型的数字执行机构,配合简单的开环控制即可达到较高的定位精度,因而被广泛用于诸如数控机床、机器人以及计算机自动化等领域。混合式步进电机因兼具反应式步进电机步距角小与永磁式步进电机功率密度高的优点,自其诞生以来便以绝对的优势占据市场,现已基本取代反应式与永磁式步进电机。传统的混合式步进电机驱动器使用简单的开环控制,在一些负载扰动较大、要求频繁起动与正反转的场合容易出现失步、过冲甚至堵转的问题,严重降低了控制系统的可靠性,无法满足现代高精度高速度伺服控制的要求。带有位置反馈的混合式步进电机闭环控制理论上可完全规避失步或堵转的风险,因而近年来获得了广泛的关注。另一方面,混合式步进电机具有成熟的产品线,较高的性价比使其在中低端伺服场合更具有竞争力。然而相较于永磁同步电机,混合式步进电机运行最高转速较低,限制了其在要求高动态响应伺服场合的应用。因此,选择合适的驱动策略并设计相应的控制算法,以实现混合式步进电机的高动态性能闭环控制具有十分重要的现实意义。本文先针对叁相混合式步进电机的基本结构与工作原理进行简要介绍,通过构建其等值磁网络对各自感、互感的解析表达式进行了详细推导,并据此得到叁相混合式步进电机的基本方程,利用派克变换推导了其在旋转坐标系下的数学模型。然后基于该数学模型对叁相混合式步进电机的矢量控制进行了较为详细的讨论,并针对传统SVPWM算法的缺点给出了一种改进实现方法,分析了绕组为叁角形联接时矢量控制的一些特殊问题。接着在进行了控制需求分析与弱磁原理阐述后,提出利用基于电压外环的负直轴电流补偿弱磁控制改善电机动态性能。本文还基于欧拉-拉格朗日误差方程,设计了叁相混合式步进电机的无源位置控制器。最后,在MATLAB/SIMULINK环境下搭建了叁相混合式步进电机闭环控制仿真系统,并设计了包括驱动控制器与上位机在内的实验平台,基于该仿真、实验平台完成了模型与算法验证,仿真与实验结果证明了本文所提算法的有效性与正确性。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-20)

邱文轩,赵天宝[4](2019)在《两相混合式步进电机调速与测试系统设计》一文中研究指出步进电机开环控制精度高、无累计误差、驱动简单灵活,广泛应用于运动控制领域。电机直接启动往往会有较大冲击,造成失步现象。本研究针对步进电机调速控制设计了基于STM32为控制核心、THB6128为细分驱动的控制系统,实现了对两相混合式步进电机转速控制,并使用S曲线启动策略改善电机失步与振动问题。为了更好的观察电机运行状态,设计了基于(本文来源于《电子世界》期刊2019年06期)

杨丽[5](2019)在《基于变结构PID控制的两相混合式步进电机闭环控制系统设计》一文中研究指出步进电机由于结构简单,运行可靠性高,驱动器成本低,性价比高等的特点,仍广泛应用于工业和自动化领域。但因为电机本体所存在的缺陷和行业内传统的控制技术,使步进电机在工业的使用中受到限制。随着微控制器以及电子元器件成本的降低,人们也对步进电机控制系统提出了更高的要求。怎样让步进电机控制系统实现即具备启动快速响应速度又有着一定的高速带载能力是目前步进电机的研究趋势。所以,进一步对步进电机的控制系统进行研究并改善其控制性能对工程有着实用价值。本文首先介绍了步进电机及其控制系统的发展现状,对两相混合式步进电机运行的工作原理进行说明。通过一定条件的假设,对两相混合式步进电机在静止坐标系下的数学模型进行推导,通过坐标变换得到了d-q旋转坐标系下的两相混合式步进电机的数学模型,在d-q旋转坐标系下对电机定子电流的解耦控制来实现4)=0的矢量控制策略。其次,对两相混合式步进电机的闭环控制系统进行设计。在叁相空间矢量脉宽调制(SVPWM)的基础上,推导出两相空间矢量脉宽调制方法及相关参数。而电流环作为步进电机控制系统的关键,影响着控制系统能否实现更快响应速度、提高带载能力。在其中引入一种变结构的PID控制。通过转速的限制对PI控制与PD控制进行切换,同时使用模糊切换规则确保两项控制切换时控制器输出不会突变,使变结构的PID控制保留了PI控制与PD控制的在电流环中各自的优势。转速环为变结构PID控制提供转速参数,并提高两相步进电机控制系统的控制精度。最后,为了证明闭环控制系统的可行性和实用性,使用英飞凌公司的XMC1402芯片为核心对两相混合式步进电机闭环控制系统的硬件电路设计,和使用DAVE完成软件的应用层配置和程序设计。并搭建了实验控制平台,将本文提出的变结构PID控制与传统PI、PD控制进行比较。实验数据可以表明,本文中所提出的变结构PID控制在两相混合式步进电机闭环控制中比单纯PI控制和PD控制更具优越性。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-03-01)

和云飞,翁惠辉[6](2019)在《两相混合式步进电机控制器设计》一文中研究指出混合式步进电机的分辨率很高,控制简单,驱动的功率相对较小,是现在市场上使用最为广泛的步进电机。本设计基于STM32的步进电机控制器,有精确的细分控制,优化的加减速算法,控制精度也有所提高。上位机进行控制,让步进电动机的控制更加智能,人机交互更加便捷。多种通信形式和协议的加入,使组网方式更加灵活。通过实际验证,本文设计的步进电机控制器有很大的实用意义。(本文来源于《仪器仪表与分析监测》期刊2019年01期)

史伟,曹东兴[7](2019)在《基于DSP的混合式步进电机电流插补控制》一文中研究指出传统的混合步进电机输出扭矩小、脉动扭矩大,难以获得有效的应用。设计了一种基于DSP的步进电机插补模糊控制方法可以得到较好的改善。首先,对混合式步进电机系统的硬件组成做了简要的介绍,并给出了步进电机传统控制方法存在的缺陷;其次,将电流插补控制方法应用于混合式步进电机的控制,通过制定有效的模糊控制规则可以获得较大的扭矩输出以及平稳的速度调节;最后,将所设计的驱动系统应用于爬楼机器人动作以验证该控制方法的有效性,并进行转矩特性的对比试验,其试验结果表明:该控制方法可以有效提高步进电机在高速状态下的扭矩和改善步进电机低频控制下的振动现象。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2019年01期)

郝欣伟,袁皓,刘云秋,翟志强[8](2019)在《两相混合式步进电机细分驱动器设计》一文中研究指出针对数字阀和数控油缸使用的两相混合步进电机,阐述了步进电机细分驱动原理,提出电流矢量恒幅均匀旋转的细分方法,基于LMD18245设计了细分控制电路和细分驱动软件,并进行了力矩测试试验。前言:混合式步进电动机是在同步电动机或者在永磁感应子式同步电动机的基础上发展吴付法起来的。既有反应式步进电动机基于气隙磁导变化的特征,又有轴向恒定磁场的永磁式步进电动机的特征。其综合了该两类步进电动机的特点,具有分辨率高,输出转矩(本文来源于《电子世界》期刊2019年02期)

肖申平,王晓琳[9](2018)在《基于叁态滞环的两相混合式步进电机控制算法》一文中研究指出两相混合式步进电机驱动系统采用传统滞环控制方式时,具有良好的动态响应性能,但存在电流纹波大、噪声大等缺点。针对上述问题,本文将绕组一个周期内的给定电流划分为上升区、平顶区和下降区,分析了各个区域对电流变化速率的不同需求。相比传统滞环,叁态滞环的开关组合更多,能够满足两相混合式步进电机驱动系统多种电流变化速率切换的要求。本文提出的这种基于叁态滞环的控制算法不仅能够保证动态响应性能,而且极大的减小了电流纹波。本文推导了电流纹波与端电压、电感、控制频率的关系式,给出了算法中核心参数——阀值的详细选取方法。并以Altera公司Cyclone IV FPGA为核心处理芯片搭建了硬件平台,以东方马达公司型号PK299DB两相混合式步进电机为控制对象,进行实验验证。仿真和实验都验证了该算法的有效性。(本文来源于《2018第叁届机械与电气工程大会论文集》期刊2018-10-24)

何航,徐衍亮,鲁炳林[10](2018)在《新型球形结构两自由度混合式步进电机二维等效模型分析方法》一文中研究指出在智能系统发展时代机器人使用率在逐步提高,其中多自由度电动机在机器人的构成中占有较为重要的地位。多自由度电机发展历史较长,但大部分仍处于实验研究阶段。因此,为进一步简化电机结构、降低电磁耦合影响、提升电机运行稳定性等,本文依据非球形正交圆柱结构两自由度步进电动机运行原理,提出一种新型球形结构两自由度混合式步进电动机。首先,对该电机结构及运行原理进行介绍;其次,讲述削弱子电机间的耦合磁场方法,为缩短电机的分析计算时间及提高计算精度,提出二维等效电机模型分析方法;最后,叁维电机模型与二维等效电机模型进行有限元仿真计算结果比较,并试制一台外径116mm实验样机实验验证了二维等效模型的可行性及准确性。(本文来源于《微电机》期刊2018年08期)

混合式步进电机论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文运用两相混合式步进电机细分控制理论,在DSP的视角下实现对混合式步进电机数字化控制系统的设计,该系统以DSP为主控制器件,实现混合式步进电机的电流、转速和反馈的数字化控制,同时结合实际应用分析其效果以及对电机性能的提升作用,为DSP技术在电机细分调速方面的后续应用提供一定的技术支撑.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

混合式步进电机论文参考文献

[1].何航.仿生眼用两自由度混合式步进电机及其驱动系统研究[D].山东大学.2019

[2].邵海龙.基于DSP的混合式步进电机细分调速系统设计[J].赤峰学院学报(自然科学版).2019

[3].罗绍锋.叁相混合式步进电机高动态响应位置控制研究[D].华南理工大学.2019

[4].邱文轩,赵天宝.两相混合式步进电机调速与测试系统设计[J].电子世界.2019

[5].杨丽.基于变结构PID控制的两相混合式步进电机闭环控制系统设计[D].天津理工大学.2019

[6].和云飞,翁惠辉.两相混合式步进电机控制器设计[J].仪器仪表与分析监测.2019

[7].史伟,曹东兴.基于DSP的混合式步进电机电流插补控制[J].工业控制计算机.2019

[8].郝欣伟,袁皓,刘云秋,翟志强.两相混合式步进电机细分驱动器设计[J].电子世界.2019

[9].肖申平,王晓琳.基于叁态滞环的两相混合式步进电机控制算法[C].2018第叁届机械与电气工程大会论文集.2018

[10].何航,徐衍亮,鲁炳林.新型球形结构两自由度混合式步进电机二维等效模型分析方法[J].微电机.2018

论文知识图

步进电机与驱动器Fig.4.20Thesteppi...在采样时间为7ms,θ=15o和Ψ=30o的...实验装置照片:(A)整个实验装置与被...混合式步进电机仿真模型两相混合式步进电机绕组理想的...两相混合式步进电机实物解剖与...

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