步進電機位置伺服系統(tǒng)的多模態(tài)控制策略研究.pdf

1、步進電機開環(huán)控制的優(yōu)勢顯而易見，不僅成本低廉，不需要昂貴的傳感器或光電編碼器這樣的反饋設(shè)備，而且控制系統(tǒng)搭建簡單易操作，使其能在一定范圍內(nèi)滿足精度要求。但是由于目前各個行業(yè)對加工精度要求的提高，步進電機的開環(huán)控制已經(jīng)在很大范圍內(nèi)的應(yīng)用受到了限制，步進電機的低頻振蕩以及高頻失步的問題是迫切需要解決的問題。目前針對應(yīng)用最廣的兩相混合式步進電機，如何建立精確的數(shù)學(xué)模型并結(jié)合主流的智能控制算法實現(xiàn)精準(zhǔn)穩(wěn)定的位置控制已成為行業(yè)內(nèi)的發(fā)展方向。

2、>　　論文深入研究了兩相混合式步進電機的結(jié)構(gòu)、原理及運行特性，通過dq坐標(biāo)變換和兩相電壓SVPWM技術(shù)實現(xiàn)了兩相混合式步進電機的電流控制方案并以此為基礎(chǔ)通過對電機進行速度閉環(huán)和位置閉環(huán)控制實現(xiàn)了伺服系統(tǒng)總體方案。論文以DSP28335為主控芯片完成了系統(tǒng)硬件設(shè)計，搭建了全閉環(huán)的位置伺服系統(tǒng)。針對兩相混合式步進電機運行過程中非線性等不確定因素，采用了GA-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對系統(tǒng)進行辨識，得到了兩相混合式步進電機運行系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，為控制策略

3、的研究打下基礎(chǔ)。
　　論文提出了基于模糊控制和模糊PID控制的多模態(tài)位置環(huán)控制策略，它可以使位置控制器在不同的系統(tǒng)模態(tài)下選擇較為合適控制策略，最終實現(xiàn)快速、精確、穩(wěn)定的位置控制。分別設(shè)計了位置環(huán)的模糊控制器和模糊PID控制器，運用多模態(tài)控制理論，實現(xiàn)了基于模糊控制和模糊PID控制的多模態(tài)位置控制器，然后分別對上述控制器進行Simulink建模仿真。從仿真的結(jié)果來看，多模態(tài)控制器較好地綜合了模糊控制和模糊PID控制的優(yōu)勢，系統(tǒng)響應(yīng)速