基于二自由度PID的混合步进伺服控制策略研究与实现

基于二自由度PID的混合步进伺服控制策略研究与实现

论文摘要

步进电动机控制简单、成本低,已广泛应用于各种工控领域,但是由于其体积较大,安装较为复杂,控制准确度有限,在伺服系统中应用具有一定的局限性。主要解决混合步进伺服一体机驱动器的控制准确度低、成本高和安装复杂等问题。在控制策略方面,使用基于二自由度PID位置环、速度环和电流环的闭环控制策略与细分控制相结合的控制方法,可以有效提高控制器的响应速度和抗干扰能力。在驱动器硬件方面,使用STM32作为主控芯片,结合A5950全桥驱动芯片和磁性编码器,设计了低成本、高性能的驱动器硬件结构。在驱动器结构方面,将控制系统与编码器、步进电动机本体改进于一体,结构紧凑可以有效减少步进电动机的接线复杂度和安装尺寸,用时搭建了48 W/24 V的完善的实验平台。实验结果表明,二自由度PID控制策略下,控制准确度较高,能够有效地降低振动和噪声,具有控制器体积小、结构紧凑、成本低和安装简单的特点,有一定的应用参考价值。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 两相混合步进电动机细分原理概述
  • 2 二自由度PID闭环控制策略研究
  • 3 混合步进电动机一体机控制器实现
  •   3.1 混合步进电动机一体机控制器硬件实现
  •   3.2 混合步进电动机一体机控制器软件实现
  • 4 混合步进伺服一体机实验验证
  •   4.1 混合步进电动机一体机控制器紧凑型实现
  •   4.2 混合步进电动机一体机控制器动模实验
  • 5 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 唐朝,刘健,王阳,胡佳

    关键词: 混合步进伺服,二自由度,细分控制,低成本

    来源: 电气应用 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 武汉工程大学电气信息学院

    基金: 国家自然科学基金(51207117)

    分类号: TM383.6

    页码: 51-56

    总页数: 6

    文件大小: 2222K

    下载量: 42

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