步進電機的控制算法研究及應用開發(fā).pdf

1、隨著微電子技術和微控制技術的不斷進步，作為自動化控制系統(tǒng)中的一種執(zhí)行元件，步進電機因其自身的旋轉速率、轉動的步數(shù)與脈沖信號的頻率和個數(shù)之間有著非常嚴格的同步關系，一向在各領域內的應用頗受歡迎。特別在當前設備智能化、精細化潮流地推動下，步進電機在智能機器人、工廠自動化、辦公自動化、半導體制造及醫(yī)療器械等等大量領域發(fā)揮著其不可或缺的作用。在這些應用中，步進電機的控制系統(tǒng)起著非常關鍵的作用，控制算法也成為了近些年來研究的熱點。因此，研究具有高

2、精度、低柔性沖擊的控制算法具有很重要的現(xiàn)實意義。
　　在深入調研步進電機應用領域與發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，查閱了大量的國內外相關文獻，本論文對步進電機的基本結構及控制理論進行分析，并圍繞步進電機控制算法開展了研究工作。主要完成的研究內容如下：
　　（1）提出了一種改進的步進電機七段S型曲線控制算法。相比矩形曲線算法或指數(shù)型曲線算法，該算法能使步進電機具有更加柔性的運動軌跡、更精準的定位能力以及支持快速重復啟動、快速反轉的功能。本文

3、還研究實現(xiàn)了一種國外新興的算法—SPTA算法。并針對這兩種算法進行性能分析。
　?。?）設計了一個步進電機應用系統(tǒng)，系統(tǒng)包括了步進電機失步測試模塊、步進電機啟動時間測試模塊、上位機，以及基于CAN總線的通信模式。該系統(tǒng)能夠精準測試步進電機啟動時間，并通過測試步進電機失步個數(shù)來完成控制算法精度的分析。實現(xiàn)了步進電機應用系統(tǒng)的軟件設計，包括步進電機失步模塊的軟件設計，S型算法和SPTA算法的軟件實現(xiàn)，啟動時間測試模塊的軟件設計。