步进电机速度控制及细分驱动的数学模型建立

摘要

随着现代控制技术的发展，歩进电机越来越多的领域中得到了应用，步进电机的精确控制方面的研究是一个热点课题，在步进电机控制研究的两个方面：加减速过程控制和细分驱动技术上，取得了大量的研究成果，提出了种种技术理论和实现方案，但都存在有一定的局限性，一个灵活的，适应性强的速度控制方法和可行方案还是有很大的研究空间的。本文正是基于上述理论基础，对步进电机在速度控制方面的主要方法及其存在的问题进行了研究，并对其方法改进的措施及数学模型的建立进行了探讨。

关键词：步进电机；速度控制；方法改进；

目录

摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I

引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

第一章步进电机的概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

1.1步进电机的概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2步进电机的各类和特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2.1反应式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2.2永磁式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2.3混合式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3步进电机的基本结构和工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

第二章 步进电机的速度控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

       2.1速度控制的必要性．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．7

       2.2速度控制的关键性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．8

2.2.1开环控制系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.2.2闭环控制系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2.3步进电机加减速过程控制技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.2.4步进电机的细分驱动控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

       2.3速度控制的函数建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

       2.4速度控制的运行规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

第三章 步进电机速度控制的主要方法及问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

第四章 速度控制方法的改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

       4.1速度控制函数的建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

       4.2细分驱动数学模型的建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

       4.3算法实现方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

       4.4结论与结果．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

第五章 结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．37

致谢　．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．