步進電機的加減速過程及控制技術

步進電機加減速過程控制技術正因為步進電機的廣泛應用,對步進電機的控制的研究也越來越多,在啟動或加速時如果步進脈沖變化太快,轉(zhuǎn)子由于慣性而跟隨不上電信號的變化,產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)或失步在停止或減速時由于同樣原因則可能產(chǎn)生超步。60步進電機優(yōu)化計劃方針函數(shù)和束縛函數(shù)的高度非線性狀況決議了60步進電機優(yōu)化計劃的最1好辦法應當選用依據(jù)直接查找法的非線性計劃辦法，但現(xiàn)在沒有找到合適該類疑問完善的求解辦法。為防止堵轉(zhuǎn)、失步和超步,提高工作頻率,要對步進電機進行升降速控制

步進電機的起動頻率特性使步進電機啟動時不能直接達到運行頻率,而要有一個啟動過程,即從一個低的轉(zhuǎn)速逐漸升速到運行轉(zhuǎn)速。停止時運行頻率不能立即降為零,而要有一個高速逐漸降速到零的過程。步進電機的輸出力矩隨著脈沖頻率的上升而下降,啟動頻率越高,啟動力矩就越小,帶動負載的能力越差,啟動時會造成失步,而在停止時又會發(fā)生過沖。要使步進電機快速的達到所要求的速度又不失步或過沖,其關鍵在于使加速過程中,加速度所要求的力矩既能充分利用各個運行頻率下步進電機所提供的力矩,又不能超過這個力矩。步進電機的角位移量與輸入的脈沖個數(shù)嚴格成正比,而且在時間上與脈沖同步。

神經(jīng)網(wǎng)絡控制神經(jīng)網(wǎng)絡是利用大量的神經(jīng)元按一定的拓撲結(jié)構(gòu)和學習調(diào)整的方法 。它可以充分逼近任意復雜的非線性系統(tǒng) ,能夠?qū)W習和自適應未知或不確定的系統(tǒng) ,具有很強的魯棒性和容錯性 ,因而在步進電機系統(tǒng)中得到了廣泛的應用 。文獻將神經(jīng)網(wǎng)絡用于實現(xiàn)步進電機1佳細分電流 , 在學習中使用 Bay es 正則化算法 ,使用權(quán)值調(diào)整技術避免多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡陷入局部點 ,有效解決了等步距角細分問題 。經(jīng)過直接法和間接法的有機聯(lián)系，對小型籠型60步進電機系列優(yōu)化選用了降維法和序貫分解法，試驗數(shù)據(jù)標明序貫分解法優(yōu)于降維法。

電機選擇

步進電機有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。步進電機（圖13）(2張) 一旦三大要素確定，步進電機的型號便確定下來了。1、步距角的選擇電機的步距角取決于負載精度的要求，將負載的1小分辨率（當量）換算到電機軸上，每個當量電機應走多少角度（包括減速）。電機的步距角應等于或小于此角度。市場上步進電機的步距角一般有0.36度/0.72度（五相電機）、0.9度/1.8度（二、四相電機）、1.5度/3度 （三相電機）等。2、靜力矩的選擇步進電機的動態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機的靜力矩。靜力矩選擇的依據(jù)是電機工作的負載，而負載可分為慣性負載和摩擦負載二種。單一的慣性負載和單一的摩擦負載是不存在的。相形之下，PSO不光具有GA的大局尋優(yōu)才干，而旦經(jīng)過參數(shù)調(diào)整PS0還具有較強的部分尋優(yōu)才干。直接起動時（一般由低速）時二種負載均要考慮，加速起動時主要考慮慣性負載，恒速運行進只要考慮摩擦負載。一般情況下，靜力矩應為摩擦負載的2-3倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機的機座及長度便能確定下來（幾何尺寸）。3、電流的選擇靜力矩一樣的電機，由于電流參數(shù)不同，其運行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機的電流。