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步进电机细分驱动系统软件设计研究

今日制造与升级 2024年第3期 109-111,139页

作者：朱治欣宜兴高等职业技术学校江苏宜兴214200

步进电机在精密定位应用中广泛使用,但其在未引入细分驱动技术时存在振动和噪声等限制问题。基于此,文章围绕驱动系统的总体设计展开,确保系统的模块化和可扩展性;详细介绍了软件系统的搭建,构建了一个稳定且高效的软件平台;通过系统仿... 详细信息

步进电机在精密定位应用中广泛使用,但其在未引入细分驱动技术时存在振动和噪声等限制问题。基于此,文章围绕驱动系统的总体设计展开,确保系统的模块化和可扩展性;详细介绍了软件系统的搭建,构建了一个稳定且高效的软件平台;通过系统仿真实验被用来验证所提方法的有效性。实验结果表明,该软件设计显著提高了步进电机的性能,尤其在微步运动控制方面展现了较高的精确度和稳定性,证明了细分驱动技术在高精度运动控制中的实用价值。

关键词：步进电机细分驱动系统软件设计

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步进电机的PLC控制系统设计

模具制造 2024年第4期24卷 189-191页

作者：吴子鸣赵微雪黑龙江工商学院黑龙江哈尔滨150025

首先,设计了步进电机调速电气控制系统的总体方案,并根据相应模块,对现有步进驱动功能模块的功能进行了分析和选择。主要包括PLC控制模块、传感器模块、电机驱动模块、电源等部分。其次,给出了步进电机调速电气控制系统编程工具控制传... 详细信息

首先,设计了步进电机调速电气控制系统的总体方案,并根据相应模块,对现有步进驱动功能模块的功能进行了分析和选择。主要包括PLC控制模块、传感器模块、电机驱动模块、电源等部分。其次,给出了步进电机调速电气控制系统编程工具控制传感器和控制电机的具体程序,并实现了自动循环定位。在现场实验中,调试出了系统多个工作模式的具体方法,分析了步进定位的物理对象,并在其中加入了人机界面,实现步进电机调速系统的可视化。

关键词：步进电机 PLC 传感器人机界面

基于S7-1500 PLC的步进电机PID控制

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计算机与数字工程 2024年第2期52卷 635-640页

作者：张涛杨炳恒王彦凯海军航空大学青岛校区青岛266041

通过对PLC的软件编程,实现了S7-1500 PLC对步进电机的PID控制。首先明确了PLC、步进电机和步进电机驱动器之间的电气连接关系;然后利用S7-1500 PLC配套的博途软件进行了PTO组态和轴工艺组态,基于HMI设计了人机交互界面,设计了PID控制器... 详细信息

通过对PLC的软件编程,实现了S7-1500 PLC对步进电机的PID控制。首先明确了PLC、步进电机和步进电机驱动器之间的电气连接关系;然后利用S7-1500 PLC配套的博途软件进行了PTO组态和轴工艺组态,基于HMI设计了人机交互界面,设计了PID控制器;最后搭建了实验系统,利用临界比例度法整定了PID参数。实验验证了步进电机PID控制的调整时间小于1min,位置精度小于0.02°。

关键词： PLC 步进电机 PID控制

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宇航步进电机多工况温度场仿真与试验研究

微特电机 2024年第5期52卷 13-17,21页

作者：张亚欣简晓书吴和远朱志能班解进贵州航天林泉电机有限公司贵阳550081 国家精密微特电机工程技术研究中心贵阳550081

针对宇航步进电机在不同工况下,温升差异大导致温度场仿真模型难以准确预测电机实际温升的问题,建立某型号步进电机三维温度场有限元仿真模型,搭建试验平台对步进电机多工况下温升规律进行研究。结合实际温升数据,不断对仿真模型系数进... 详细信息

针对宇航步进电机在不同工况下,温升差异大导致温度场仿真模型难以准确预测电机实际温升的问题,建立某型号步进电机三维温度场有限元仿真模型,搭建试验平台对步进电机多工况下温升规律进行研究。结合实际温升数据,不断对仿真模型系数进行修正,将修正后的仿真模型系数应用到新电机的温度场计算,对比仿真模型计算温升与实际温升之间的误差,结果表明修正后的步进电机温度场仿真模型准确性较高,可对多工况下步进电机的温度场计算提供依据。

关键词：步进电机温度场有限元仿真模型系数

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基于单片机的步进电机伺服控制器设计

内燃机与配件 2024年第16期 61-63页

作者：李文龙任明君周晨晨张帅帅滨州渤海活塞有限公司

电机是一种常见的电磁装置能将电能转换为机械能，广泛应用于现代社会工业生产、交通运输和个人生活中。本设计以单片机为核心的驱动控制系统既步进电机控制器，系统整体将实现的功能为：用户可操作一个4×4键盘将命令与数据输入给单片... 详细信息

电机是一种常见的电磁装置能将电能转换为机械能，广泛应用于现代社会工业生产、交通运输和个人生活中。本设计以单片机为核心的驱动控制系统既步进电机控制器，系统整体将实现的功能为：用户可操作一个4×4键盘将命令与数据输入给单片机，而LCD显示屏实时得将当前操作信息或伺服控制系统运行时各项数值显示出来，键盘与LCD显示屏将组成基本的人机交互窗口，实现操作简单的对步进电机的控制。单片机内的程序将输入的命令与数据进行处理，生成驱动步进电机的脉冲信号，达到令步进电机做正反转、加减速、定时、定步和细分驱动等功能。

关键词：步进电机单片机控制系统

基于S7-200 PLC的步进电机运动控制系统设计

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自动化技术与应用 2024年第2期43卷 9-12页

作者：张蕾王婧博李晓丹湖南铁道职业技术学院湖南株洲412001

提出基于西门子S7-200 PLC的步进电机运动控制系统的设计与实现。由于S7-200系列PLC不支持圆弧插补功能,采用极限逼近的算法,利用PLC输出高速脉冲信号和方向信号驱动步进电动机进行画圆的工作,并通过系统的调试对该方法进行了验证。

关键词： S7-200 PLC 步进电机运动控制

基于二阶滑模算法的步进电机自动升降转速控制方法

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现代制造技术与装备 2024年第2期60卷 209-211页

作者：卓状马博坤王珺王昭李凤航天长征化学工程股份有限公司北京101111 宣化科教职业学院张家口075100

受各部分联动关系的影响,步进电机转速的升降调节控制效果难以满足实际需求。为此,提出基于二阶滑模算法的步进电机自动升降转速控制方法。在综合步进电机转子的运动方程、步进电机的电磁力矩方程、电机转动方程及阻尼系数方程的基础上... 详细信息

受各部分联动关系的影响,步进电机转速的升降调节控制效果难以满足实际需求。为此,提出基于二阶滑模算法的步进电机自动升降转速控制方法。在综合步进电机转子的运动方程、步进电机的电磁力矩方程、电机转动方程及阻尼系数方程的基础上,构建步进电机数学模型,并明确通过调节输入电流,控制步进电机的转速,使得电机达到期望转速的控制目标。在具体的控制阶段,引入二阶滑模控制器,根据增益系数对滑模面函数和滑模控制律进行循环迭代,直至满足控制要求。测试结果表明,设计控制方法不仅能够实现在短时间内迅速调整测试步进电机转速,并且转速表现出较高的稳定性,满足实际应用需求。

关键词：步进电机自动升降转速控制二阶滑模控制器

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基于灰狼算法的步进电机滑模控制系统设计

大电机技术 2024年第1期 40-47页

作者：白天羽赵南南马毓敏宗世祥西安建筑科技大学机电工程学院西安710055

为了改善转台方位轴的位置精准度及抖振现象,本文围绕步进电机控制系统展开研究。设计了指数趋近律的位置方程,应用了灰狼优化算法整定滑模控制系统的多项参数。在此基础上建立了数学模型,使用MATLAB/Simulink构建了位置三闭环仿真,对... 详细信息

为了改善转台方位轴的位置精准度及抖振现象,本文围绕步进电机控制系统展开研究。设计了指数趋近律的位置方程,应用了灰狼优化算法整定滑模控制系统的多项参数。在此基础上建立了数学模型,使用MATLAB/Simulink构建了位置三闭环仿真,对系统的位置精准度、抗干扰能力进行分析,并与PID控制系统、传统的滑模控制系统进行了比较。仿真结果表明优化后的控制系统较稳定,响应速度快,抗干扰能力强。最后基于STM32F10ZET6主控芯片搭建了硬件平台,实验证明了优化后的控制策略有效提升了位置精准度,保证了系统的可靠性。

关键词：灰狼算法步进电机滑模控制指数趋近律位置控制

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步进电机自适应速度曲线设计及其物理仿真验证

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空间控制技术与应用 2022年

作者：张航宁李文新梁绪兰州空间技术物理研究所

为了使步进电机尽可能快地达到额定转速或目标角度且避免失步，需要针对性地设计加减速曲线，如梯形、S形等。传统的固定设计速度曲线的方法只适合步进电机的目标位置、方向、初始速度、最大限制速度和加速度等参数已经事先确定并在电... 详细信息

为了使步进电机尽可能快地达到额定转速或目标角度且避免失步，需要针对性地设计加减速曲线，如梯形、S形等。传统的固定设计速度曲线的方法只适合步进电机的目标位置、方向、初始速度、最大限制速度和加速度等参数已经事先确定并在电机达到目标位置之前不再改动的情况，而在步进电机的很多应用中需要在电机工作时临时修改运行参数，或有初始速度不能事先确定的情况，此时就需要实时对已经设计完成的速度曲线进行修正，算法较为复杂。使用自抗扰控制理论中的跟踪微分器方法，解决了上述需要频繁修改速度曲线的问题，优化了算法复杂度，减小了计算量，并在STM32微控制器上对算法进行了验证，在以步进电机作为关节驱动的机械臂控制中得到了实际应用。

关键词：步进电机速度曲线跟踪微分器自抗扰控制