步進電機閉環(huán)控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-08-03 16:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 起動，當(dāng)相電流出現(xiàn)極值的瞬間，波峰檢測線路瞬時產(chǎn)生一個脈沖或者定時信號，反饋給控制單元，作為后續(xù)脈沖，實現(xiàn)了步進電動機的閉環(huán)控制。值得注意的是，電機導(dǎo)通相電流和截止相電流均可能出現(xiàn)若干個波峰，應(yīng)在哪一種狀態(tài)下進行檢測，可根據(jù)電機的實際運行確定。如圖4所示，電流檢測可通過在電流回路中插入一個已知阻值的小電阻，測量電流通過時的電壓實現(xiàn)。波峰檢測線路一般均采用模擬微分法，波峰用di/dt經(jīng)過零值表示。檢測原理圖如圖5所示。 永磁步進電動機利用反電勢檢測的閉環(huán)控制系統(tǒng)具有其優(yōu)越性。一臺永磁步進電動機從實質(zhì)上講，就是一臺交流兩相同步電動機，可用圖6所示的模墅描述。 相繞組的電壓方程可表示成：式中L——回路電感 R——回路電阻 Ii——相電流 θ——轉(zhuǎn)子角位移 N——轉(zhuǎn)子齒數(shù) K——轉(zhuǎn)矩常數(shù) Ei——加在第i相上的電壓 在電壓方程里，KsinNθ．。轉(zhuǎn)子位置信號體現(xiàn)在反電勢的相位上(sinNθ和cosNθ)。轉(zhuǎn)子的速度可由反電勢的幅值得出或根據(jù)反電勢的頻率計算。因此，從反電勢中，可得到足夠的控制電機性能的信步進電動機的閉環(huán)控制系統(tǒng)號。 由于步進電動機繞組中的反電勢反映了轉(zhuǎn)子的角位置和角速度，因此，構(gòu)成反饋的關(guān)鍵是重新得到反電勢波形，以便對其進行檢測，產(chǎn)生后續(xù)脈沖。重現(xiàn)反電勢波形的方法有兩種： a．輔助線圈法 輔助線圈法的原理如圖7所示，這個圖示出的僅是1相的回路，檢測線圈對繞在定子極上，檢測線圈內(nèi)產(chǎn)生的電壓可寫成： 變壓器的初級線圈與定子繞組相串聯(lián)，次級線圈的感應(yīng)電壓可寫成： 設(shè)計咒值和Mi值使其滿足關(guān)系式nL=M1，則電壓V1可寫成： 這意味著1相中的反電勢可在兩個相連線圈的兩端重現(xiàn)。2相中的反電勢可同樣以V2 =nKcosNθ．θ形式檢測。 b．邏輯仿真法 邏輯仿真法是通過一個運算放大器線路重現(xiàn)繞組中的反電勢，利用式(1)可
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