基于主动式阻尼的混合式步进电机转速振荡抑制控制

作     者：施雨 武志涛 苏晓英 佟文明 Shi Yu;Wu Zhitao;Su Xiaoying;Tong Wenming

作者机构：辽宁科技大学电子与信息工程学院鞍山114051 沈阳工业大学特种电机与高压电器教育部重点实验室沈阳110870 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年第39卷第8期

页      面：2459-2469页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 0701[理学-数学] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：辽宁省自然科学基金计划项目(2022-KF-14-03) 特种电机与高压电器教育部重点实验室开放课题项目(KFKT202104)资助 

主　　题：混合式步进电机 双闭环控制 主动式阻尼控制 锁相环 同步频率提取滤波器 

摘      要：混合式步进电机因其特殊的机械结构导致自身阻尼极小,在实际运行过程中会发生振荡过大,甚至失步的问题。为提高混合式步进电机的控制品质,提出一种基于主动式阻尼的步进电机转速振荡抑制方法。首先,将电机模型转化至同步旋转dq坐标系,将电流i_d控制恒为额定电流,利用位置误差和速度误差调节电流i_q生成瞬时转矩,抑制电机运行时存在的振荡现象。其次,为实现电机闭环反馈控制,提出一种将同步频率提取滤波器(SFF)与三阶锁相环(PLL~3rd)相结合的无传感器控制方法。SFF可以滤除反电动势信号中的高次谐波,PLL~3rd能消除转速变化过程中的稳态误差。实验证明,该方法有效抑制了步进电机运行过程中的振荡现象,提升了电机的运行品质。