步進電機的PID控制

PID 控制作為一種簡單而實用的控制方法 , 在步進電機驅動中獲得了廣泛的應用。它根據給定值 r( t) 與實際輸出值 c(t) 構成控制偏差 e( t) , 將偏差的比例 、積分和微分通過線性組合構成控制量 ,對被控對象進行控制 。文獻將集成位置傳感器用于二相混合式步進電機中 ,以位置檢測器和矢量控制為基礎 ,設計出了一個可自動調節(jié)的 PI 速度控制器 ,此控制器在變工況的條件下能提供令人滿意的瞬態(tài)特性 。文獻根據步進電機的數學模型 ,設計了步進電機的 PID 控制系統(tǒng) ,采用 PID 控制算法得到控制量 ,從而控制電機向規(guī)定位置運動 。通過驗證了該控制具有較好的動態(tài)響應特性 。采用 PID 控制器具有結構簡單 、魯棒性強 、可靠性高等優(yōu)點 ,但是它無法有效應對系統(tǒng)中的不確定信息 。 

目前 , PID 控制更多的是與其他控制策略相結合 , 形成帶有智能的新型復合控制 。這種智能復合型控制具有自學習 、自適應 、自組織的能力 ,能夠自動辨識被控過程參數 , 自動整定控制參數 , 適應被控過程參數的變化 ,同時又具有常規(guī) PID 控制器的特點。

步進電機為何一定要搭配驅動器呢？       

步進電機驅動器是驅動步進電機運行的功率放大器，它能接收控制器(PLC/單片機等)發(fā)送來的控制信號并控制步進電機轉過相應的角度/步數。         

步進電機很常見的控制信號是脈沖信號，步進驅動器接收到一個有效脈沖就控制步進電機運行一步。具有細分功能的步進驅動器可以改變步進電機的固有步距角，達到更大的控制精度、降低振動及提高輸出轉矩;除了脈沖信號，具有總線通信功能的步進驅動器還能接收總線信號控制步進電機進行相應的動作。      步進電機驅動器可分為兩部分一部分是環(huán)形分配器，另一部分是功率放大器。      環(huán)形分配器：要是接收3種信號分別為：脈沖信號，方向信號，脫機信號。然后再對脈沖信號進行分配，去控制功率放大器相應的晶體管導通，然后使步進電機的線圈得電。從這里我們可以看出，步進電機要運轉那么必須要輸入脈沖，如果沒有脈沖，步進電機是不動的，所以我們需要一個驅動器來給步進電機的各項繞組依次通電。      方向信號：要控制AB通電的相序，A-B順時針，B-A逆時針;      脫機信號：步進電機停止時，AB線圈有一相得電，得電的功能使轉子鎖住，使轉子不能動，需要收去撥動轉子的時候，需要給脫機信號，使AB相繞組完全斷電，轉子處于自由轉動狀態(tài)。

步進電機怎么選型，如何選擇步進電機，大家知道嗎？

步進電機轉矩的選擇步進電機的保持轉矩，近似于傳統(tǒng)電機所稱的“功率”。當然，有著本質的區(qū)別。步進電機怎么選型，步進電動機的物理結構，完全不同于交流、直流電機，電機的輸出功率是可變的。如何選擇步進電機。通常根據需要的轉矩大小(即所要帶動物體的扭力大小)，來選擇哪種型號的電機。大致說來，扭力在0.8N.m以下，選擇20、28、35、39、42(電機的機身直徑或方度，單位：mm);扭力在1N.m左右的，選擇57電機較為合適。扭力在幾個N.m或更大的情況下，就要選擇86、110、130等規(guī)格的步進電機。