步进电机加速进程控制技术

步进电机加速进程控制技术

       步进电机也叫步进器。随着嵌入式零碎(例如打印机、磁盘驱动器、玩具、雨刷、震动寻呼机、机械手臂和录像机等)的日益盛行，步进电机的运用也开端暴增。不管在工业、军事、医疗、汽车还是娱乐业中。

      正由于步进电机的广泛应用,对步进电机的控制的研讨也越来越多,在启动或减速时假如步进脉冲变化太快,转子由于惯性而跟随不上电信号的变化, 发生堵转或失步在中止或减速时由于异样缘由 则能够发生超步。为避免堵转、失步和超步, 进步工作频率,要对步进电机停止升降速控制。

       步进电机的转速取决于脉冲频率、转子齿数和拍数。其角速度与脉冲频率成正比,而且在工夫上与脉冲同步。因此在转子齿数和运转拍数一定的状况下,只需控制脉冲频率即可取得所需速度。由于步进电机是借助它的同步力矩而启动的,为了不发作失步,启动频率是不高的。特别是随着功率的添加 ,转子直径增大,惯量增大,启动频率和运转频率能够相差十倍之多。

       步进电机的起动频率特性使步进电机启动时不能直接到达运转频率,而要有一个启动进程 ,即从一个低的转速 逐步升速到运转速。中止时运转频率不能立刻降为零,而要有一个高速逐步降速到零的进程 。

       步进电机的输入力矩随着脉冲频率的上升而下降,启动频率越高,启动力矩就越小,带动负载的才能越差,启动时会形成失步,而在中止时又会发作过冲。要使步进电机疾速的到达所要求的速度又不失步或过冲,其关键在于使减速进程中,加速度所要求的力矩既能充分利用各个运转频率下步进电机所提供的力矩,又不能超越这个力矩。因而 ,步进电机的运转普通要经过减速 、匀速、加速 三个阶段,要求加速进程工夫尽量的短,恒速工夫尽量长。特别是在要求疾速呼应的任务中,从终点到起点运转的工夫要求短,这就必需要求减速 、加速的进程短,而恒速时的速度。

       国内外的科技工作者对步进电机的速度控制技术停止了少量的研讨, 树立了多种加速控制数学模型,如指数模型、线性模型等,并在此基础上设计开发了多种控制电路,改善了步进电机的运动特性, 推行了步进电机的使用范围指数，加速思索，步进电机固有的矩频特性,既能保证步进电机在运动中不失步,又充分发挥了电机的固有特性, 延长了升降速工夫 ,但因电机负载的变化,很难完成而线性加加速仅思索电机在负载才能范围的角速度与脉冲成正比这一关系,不因电源电压、负载环境的动摇而变化的特性,这种升速办法的加速度是恒定的,其缺陷是未充分考虑步进电机输入力矩随速度变化的特性,步进电机在高速时会发作失步。