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步进电动机传动带论文(步进电机文献)

来源:www.xrdq.ne   时间:2023-01-03 20:19   点击:154  编辑:admin   手机版

1. 步进电机文献

步进电机的控制策略:

1、PID控制

PID控制作为一种简单而实用的控制方法,在步进电机驱动中获得了广泛的应用。它根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成控制偏差e(t),将偏差的比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。文献将集成位置传感器用于二相混合式步进电机中,以位置检测器和矢量控制为基础,设计出了一个可自动调节的PI速度控制器,此控制器在变工况的条件下能提供令人满意的瞬态特性。文献根据步进电机的数学模型,设计了步进电机的PID控制系统,采用PID控制算法得到控制量,从而控制电机向指定位置运动。最后,通过仿真验证了该控制具有较好的动态响应特性。采用PID控制器具有结构简单、鲁棒性强、可靠性高等优点,但是它无法有效应对系统中的不确定信息。

目前,PID控制更多的是与其他控制策略相结合,形成带有智能的新型复合控制。这种智能复合型控制具有自学习、自适应、自组织的能力,能够自动辨识被控过程参数,自动整定控制参数,适应被控过程参数的变化,同时又具有常规PID控制器的特点。

2、自适应控制

自适应控制是在20世纪50年代发展起来的自动控制领域的一个分支。它是随着控制对象的复杂化,当动态特性不可知或发生不可预测的变化时,为得到高性能的控制器而产生的。其主要优点是容易实现和自适应速度快,能有效地克服电机模型参数的缓慢变化所引起的影响,是输出信号跟踪参考信号。文献研究者根据步进电机的线性或近似线性模型推导出了全局稳定的自适应控制算法,这些控制算法都严重依赖于电机模型参数。文献将闭环反馈控制与自适应控制结合来检测转子的位置和速度,通过反馈和自适应处理,按照优化的升降运行曲线,自动地发出驱动的脉冲串,提高了电机的拖动力矩特性,同时使电机获得更精确的位置控制和较高较平稳的转速。

目前,很多学者将自适应控制与其他控制方法相结合,以解决单纯自适应控制的不足。文献设计的鲁棒自适应低速伺服控制器,确保了转动脉矩的最大化补偿及伺服系统低速高精度的跟踪控制性能。文献实现的自适应模糊PID控制器可以根据输入误差和误差变化率的变化,通过模糊推理在线调整PID参数,实现对步进电机的自适应控制,从而有效地提高系统的响应时间、计算精度和抗干扰性。

3、矢量控制

矢量控制是现代电机高性能控制的理论基础,可以改善电机的转矩控制性能。它通过磁场定向将定子电流分为励磁分量和转矩分量分别加以控制,从而获得良好的解耦特性,因此,矢量控制既需要控制定子电流的幅值,又需要控制电流的相位。由于步进电机不仅存在主电磁转矩,还有由于双凸结构产生的磁阻转矩,且内部磁场结构复杂,非线性较一般电机严重得多,所以它的矢量控制也较为复杂。文献[8]推导出了二相混合式步进电机d-q轴数学模型,以转子永磁磁链为定向坐标系,令直轴电流id=0,电动机电磁转矩与iq成正比,用PC机实现了矢量控制系统。系统中使用传感器检测电机的绕组电流和转自位置,用PWM方式控制电机绕组电流。文献推导出基于磁网络的二相混合式步进电机模型,给出了其矢量控制位置伺服系统的结构,采用神经网络模型参考自适应控制策略对系统中的不确定因素进行实时补偿,通过最大转矩/电流矢量控制实现电机的高效控制。

4、智能控制的应用

智能控制不依赖或不完全依赖控制对象的数学模型,只按实际效果进行控制,在控制中有能力考虑系统的不确定性和精确性,突破了传统控制必须基于数学模型的框架。目前,智能控制在步进电机系统中应用较为成熟的是模糊逻辑控制、神经网络和智能控制的集成。

4.1模糊控制

模糊控制就是在被控制对象的模糊模型的基础上,运用模糊控制器的近似推理等手段,实现系统控制的方法。作为一种直接模拟人类思维结果的控制方式,模糊控制已广泛应用于工业控制领域。与常规控制相比,模糊控制无须精确的数学模型,具有较强的鲁棒性、自适应性,因此适用于非线性、时变、时滞系统的控制。文献[16]给出了模糊控制在二相混合式步进电机速度控制中应用实例。系统为超前角控制,设计无需数学模型,速度响应时间短。

4.2神经网络控制

神经网络是利用大量的神经元按一定的拓扑结构和学习调整的方法。它可以充分逼近任意复杂的非线性系统,能够学习和自适应未知或不确定的系统,具有很强的鲁棒性和容错性,因而在步进电机系统中得到了广泛的应用。文献将神经网络用于实现步进电机最佳细分电流,在学习中使用Bayes正则化算法,使用权值调整技术避免多层前向神经网络陷入局部极小点,有效解决了等步距角细分问题。

2. 步进电机资料

步进电机型号和意义如下:

步进电机型号由4部分组成,分别代表机座号、电机类型(BYF代表混合式,BC代表反应式)、相数、电机转子齿数。

1、机座号:又叫电机外径,一共有28、42、57、86、110、130型号。

2、电机类型

反应式:定子上有绕组、转子由软磁材料组成。结构简单、成本低、步距角小,可达1.2°、但动态性能差、效率低、发热大,可靠性难保证。

永磁式:永磁式步进电机的转子用永磁材料制成,转子的极数与定子的极数相同。其特点是动态性能好、输出力矩大,但这种电机精度差,步矩角大(一般为7.5°或15°)。

混合式:混合式步进电机综合了反应式和永磁式的优点,其定子上有多相绕组、转子上采用永磁材料,转子和定子上均有多个小齿以提高步矩精度。其特点是输出力矩大、动态性能好,步距角小,但结构复杂、成本相对较高。

3、相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。

4、转子齿数

转子齿数是指定转子铁芯上转子小齿的数量。转子齿数的不同会改变单相各个线圈之间的互补性;改变线圈所匝链的磁链的极性,对单相线圈磁链的谐波成分造成影响,进而对电机的谐波特性造成影响,还影响电机的功率密度。

扩展资料

步进电机有步距角(涉及到相数)、静转矩、及电流三大要素组成。 三大要素确定,步进电机的型号便确定下来了。

1、步距角的选择

电机的步距角取决于负载精度的要求,将负载的最小分辨率(当量)换算到电机轴上,每个当量电机应走多少角度(包括减速)。电机的步距角应等于或小于此角度。

2、静力矩的选择

静力矩选择的依据是电机工作的负载,而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。

3、电流的选择

静力矩一样的电机,由于电流参数不同,其运行特性差别很大,可依据矩频特性曲线图,判断电机的电流。

3. 步进电机文献综述

  未见实车,根据可导致或引发该故障的多种可能,综述如下:  (1)进气系统泄漏、或是堵塞等可导致。  (2)怠速控制部分:步进电机,节气门阀体脏污或漏气。  (3)大气压力、温度、节气门位置等传感器异常,数据不对。  油管路:  (4)阻塞、是否通畅等可导致。  (5)电动燃油泵异常或燃油滤因各种原因的阻塞、输送受阻等;  (6)喷油嘴异常:本身质量故障,或因异物原因的阻塞、密封不良、胶圈老化等多种不良均可以引起。  (7)轨压异常:油管路、轨道等油压值不在正常范围,造成喷油异常,发动机工况不稳等。  电气:  (1)点火线圈断路、烧毁、导通不良等。  (2)分火线老化、漏电、阻值不对或是异常。  (3)分电器异常;(该车无,对于欧II或以下系列排放标准车型)  (4)火嘴异常:过寿命期、阻值与热值不正确、本身质量故障均可导致。  (5)部分清洗油电路后的匹配步骤未进行。  (6)ECU控制模块故障。采集信号异常、指令异常或内部导通不良等。  (7)个别或部分传感器异常:进气压力、油(轨)压、水温(温控)等。也可造成此现象的出现。  发动机:  (1)发动机缸压异常;  (2)水温异常;  (3)内部磨损、积碳过多等;  (4)维护不当、油品质选用不当等导致的工况异常等;  当车辆出现故障时,作为车主,若在不懂相关汽车知识的情况下,可以直接呼售后救援,维修技术人员结合“故障现象”实车检测并快速排除(解决)故障(问题)。当故障出现时,能够适时排除或解决故障,一定程度上降低了车辆的“损失”,也对出行的“人车安全”起到了一定的保障效应。    

4. 步进电机pdf

第一步,检查DX版本 home -> [menu] -> settings device info下提供了机器的信息: Software Version是DX的固件版本 Serial Number是机子的序列号 ---------------- DX有如下几个版本 序列号以B004开头 = Kindle DX 白色、美国版无3G 序列号以B005开头 = Kindle DX 白色、国际版带3G 序列号以B009开头 = Kindle DX Graphite 石墨色,带3G上网 本人的DX是B009开头,并且已升级了最新固件2.5.8(555370010)(我从淘宝上买的也正是这个版本)

第二步,越狱

为了保证越狱成功,越狱前请先将DX充满电并恢复一下出厂状态(我并没有恢复出厂设置,但是也成功了,同时我的kindle dxg还安装有多看,在安装了多看的前提下做的。)(home -> [menu] -> settings -> [menu] -> reset to factory defaults )

1、下载并解压越狱文件 update_jailbreak_0.7.N_dxg_install.zip

2、使用USB线将DX连接至电脑上,并将解压得到的.bin文件复制到U盘的根目录下

3、弹出U盘

4、home -> [menu]-> settings-> [menu]-> update your kindle,如果update your kindle是灰色的,请回到第一步检查你的DX版本,并下载对应的越狱文件

5、 更新完成后(更新过程最后会提示更新失败,左下角有个error U007,根据hack的作者文档说是正常情况,所以无需担心),Kindle会自动重新启动,耐心等待DX重启,提示update successful即表示越狱成功

第三步,安装字体程序

1、下载并解压 update_fonts_4.6.N_dxg_install.zip。

2、使用USB线将DX连接至电脑上,把解压得到的.bin文件复制到U盘的根目录下

3、弹出U盘,充满电,需拔出电源线才能操作,带着电源线不能操作的。

4、home -> [menu]-> settings-> [menu]-> update your kindle

5、等待DX重启,提示update successful即表示字体程序安装成功

第四步,更换字体

安装字体程序后DX依然无法正常显示中文,这时候就需要手动更换字体了

1、选择任意一款字体包下载并解压: linkfonts.7z得到两个文件夹etc和fonts

2、使用USB线将DX连接至电脑上,把解压得到的文件夹etc和fonts复制到\linkfonts目录下并替换

3、弹出U盘并重启DX

接下来安装Kindle的PDF阅读外挂—kindlepdfviewer

软件简介:

Kindle Pdf Viewer是一款专为Kindle打造的阅读增强工具,不仅支持PDF文件的阅读、扫描版PDF重排,更支持DjVu, XPS, CBZ, FB2, TXT, HTML, RTF, CHM, EPUB, DOC, MOBI等多种格式以及ZIP压缩文件的直接读取。

开发主页:https://github.com/hwhw/kindlepdfviewer/

先上官方原版安装说明:https://github.com/hwhw/kindlepdfviewer/wiki/Installation-Guide

由于官方的已经改成koreader,经测试其对kindle dxg支持不好,同时为了安全起见,我还是用了网上教程中的版本,总之最新的未必是最好的,解决问题是关键。

教程正文:

1、前提Kindle已经越狱,且安装Launchpad。

相关教程请移步:http://irising.me/2011/09/10370/ (涉及Kinde的少数实用博客之一,推荐)

我这里为了方便大家操作,把相关的内容粘贴过来。如下:

Launchpad 是适用于 Kindle 的热键管理程序。要在 Kindle 上安装 Launchpad,你可以执行以下步骤:

下载 lpad-pkg-001c.zip 文件,同样解压缩备用。

连接 Kindle 到电脑,将 update_launchpad_0.0.1c_xxx_install.bin 拷贝到 Kindle 根目录。

通过 Update Your Kindle 菜单来更新 Kindle,完成后,Kindle 会重启,则安装成功。

2、下载最新版Kindle Pdf Viewer数据包

这个软件在我最后提供的软件包里,大家把我上传的文件下载下来解压就都有了。

经实测可以下面这个版本可以使用kindlepdfviewer-0f22302,所以我上传的就是这个版本。

支持设备:Kindle 2, DX, DXG, Kindle3。截止至发文时(2012.11.7),还不支持Kindle4、Touch。

3、把数据包拷入Kindle

首先kindle dxg连接电脑,在kindle根目录下建立文件夹customupdates将kindlepdfviewer-v2012.10.zip文件下载至Kinde根目录下的customupdates文件夹。(直接把zip文件放到文件夹中,不需要解压,不过你可以打开看看是不是这kindlepdfviewer、kite、launchpad三个文件夹。)

4、重启你的Kindle

第一种: 主界面下按Menu键-选Settings-再按Menu键-选Restart。(千万别选Restart to Factory Defaults)

第二种:滑动电源钮约 15 秒,亦可重新启动 Kindle

PS. 经过翻阅作者博客,发现可以不用重启,直接断开电脑与Kindle的链接,接着快速依次按下Shift-Shift-空格三个键,即可更新launchpad的快捷键列表。(这个我没有试,为了保险我自己重新启动的)

4、安装并进入KindlePdfViewer(shift键是键盘上左下角的那个向上的箭头“↑”)

安装:连续快速依次按下:Shift-Shift-I,稍等片刻后,屏幕下方会有“Success”的提示,说明安装成功。

(这一步没反应的一般情况下是Launchpad没装或者快捷键设置没更新)

这个方法我第一次实验通过。还有另一个安装方法如下:

(1).下载kindlepdfviewer,解压。然后用USB线连kindle到你的电脑,再将kindlepdfviewer解压得到的所有东西(目前是三个目录)全复制到kindle的根目录下。如果提示要覆盖,确认即可。覆盖的是launchpad那个目录,其实就是将两个快捷键文件复制到launchpad目录下。

(2).shift-shift-空格键,然后屏幕左下角会出现success,表示安装成果。然后就依次按shift-p-d,稍等一会你就进入kindlepdfviewer了。

进入: 同上,连续快速依次按下:Shift-P-D(较快的按顺序按就行,按的相当的快也不行),稍等片刻后,就进入Kindle Pdf Viewer界面了。如果显示放到documents文件夹的中文pdf文件名是方框,请按F或Aa键,调出字体表,这些都是前面安装的那90多M的字体,选择中文字体host/Caecilia_LT_75_Bold.ttf或者host/Helvetica_LT_65_Medium.ttf(这两款字体是我测试通过的,前一个较粗后一个较细)当然你也可以测试其他的字体。进入kindlepdfviewer后如果不会操作,可以按H键(help的首字母),提供帮助文件。

5、使用扫描版PDF重排功能

随便找个扫描版PDF文件,点击打开,会跳出一个对话框,选PDFReflow。

等程序处理完毕后即可正常阅读了~ 虽然排版有点乱,但至少文字不像之前那样太小看不清了。

建议:先用普通模式(PDFReader)打开,将书翻到你想看的那一页,再按Home键退出来用重排模式进,会省力很多。感谢开发团队的辛勤劳动!也感谢warfalcon的及时推荐!

有些人因为上网等问题而越狱汉化,而我出于两点因素而这么折腾,一、多看系统比较耗电,长时间的续航很重要。二、多看系统不如原生态的系统稳定,看书翻页有点慢。通过互联网我得到

kindlepdfviewer软件的功能非常强大,能够满足我的要求,尤其是裁边功能和加黑功能,同时支持的格式也比较多。

安装指南

1.下载最新版本的KPV,下载。

2.在kindle上建立”customupdates”文件夹,并将下载的zip文件拷贝至该文件夹。

3.安装KPV,按shift-shift-I,一个一个按(不是同时一起按),要按快些,需在0.7秒内按完。

4.重启launchpad,按shift-shift-space更新快捷键设置。

5.完成!可以启动KPV,按 shift-P-D。

KPV的使用:

1.文件浏览器

H 帮助。

F 调用字体。(亚洲字符集,试试cjk)

S 调用搜索框。

Enter 打开文件/进入文件夹。

Shift+R

Shift+P

2.阅读时的快捷键:

书籍切边,可分别设置奇页和偶的切边边界:

1.按A,查看全页;

2.按Shift+X,设置左上角和右下角,移动光标可显示切边方向和提示,按字母键选择切边距离,按下光标,左上角设定完 毕。再设定右下角;

3.按>,转到下页;

4.按Shift+X,再设定左上角和右下角(偶页);

5.按Shift+S,实现切边效果,享受阅读吧。

Z 设定切边方式;

Shift+Z 清除切边设定;

Alt+Z 切边方式切换;

X 切边框;

Shift+X 修改切边框;

跳转:

> 下页;

< 上页;

1 … 0 文件中0%--100%的位置;

G 打开跳页框,输入多少页就行;

Back 跳页历史上一项;

Shift+Back 跳页历史下一项;

Shift+B 显示跳页历史;

B 显示书签;

Alt+B 设当前页为书签;

Alt+K 上一书签;

Alt+L 下一书签;

缩放:

Shift+D 正文缩放至合适的高度;

Shift+S 正文缩放至合适的宽度;

Shift+A 正文缩放至合适的高、宽度;

D 页缩放至合适的高度;

S 页缩放至合适的宽度;

A 页缩放至合适的高、宽度;

Shift+A 内容放至合适的高、宽度;

F 缩放第一列,用光标键,移上下左右;

Shift+F 缩放第一列,无留白;

M 选择缩放模式;

Shift+> 增加缩放步进;

Shift+< 缩小缩放步进;

Alt+> 放大16%;

Alt+< 缩小16%;

手动切边:

Z 定义切边模板;

Shift+Z 删除当前页的bbox;

Alt+Z bbox开关;

Gamma:(这个是机器右侧上边的音量键+和-)

+ 加黑;

- 加亮;

N 醒目模式;

Shift+N 全部醒目;

旋转:

K 逆时针转90度;

J 顺时针转90度;

Shift+K 逆时针转10度;

Shift+J 顺时针转10度;

杂项:

Menu 进度条;

Alt+Back 保存设置,回到文件选择器;

Home 退出KPV,回到原系统;

Shift+P 屏摄;

T 显示书中目录(TOC);

Alt+H 上一TOC;

Alt+J 下一TOC;

Alt+. 电池状态;

U 左上角模式开关;

Space 手动刷新;

Launchpad

Kindle第三方的输入工具。最初是为Kindle DXG设计的。

通过配置:

launchpad.ini

fbreader.ini

servicecmds.ini

可定义键和命令。

服务命令组:

Shift-Shift-Space -- 重读热键数据库。

Shift-Shift-I -- 安装客户更新。

Shift-Shift-A – 重启Kindle框架。

Shift-Shift-R – 重启。

Shift-Shift-H – 关机。

5. 步进电机论文

我做过的都是小东西,分享一下直流电机的经验。

直流有刷电机控制起来相比步进电机更复杂,这也是有刷电机有更好的伺服控制器的原因。

有刷电机的控制应该是由电流->扭力->加速度->速度->位置。

通常的伺服控制里面有电流环、速度环和位置环三环控制系统。位置环主要是规划速度曲线,速度环和电流环进行pid控制。

举个我实际遇到过的例子,控制一个机构旋转,到达限位后断电,通过直流电机完成。可以看做直流电机的位置控制。

使用开环控制,既不加反馈,开始还好,但是时间长了轴承里的滚珠出现了问题,电压3.41v转不动,3.42v会使得转动力量过大,当到达规定限位后和其他机构发生碰撞反弹。

所以你问提高多少倍,我认为有没有反馈是对与错的问题,不是好与坏的问题。

当然,开环控制可以少很多传感器,少处理很多信号,少写很多代码。但是反馈控制是保证稳定的前提。一定要回答你的问题的话,我以为:无穷大。----------------------------------------但是看你提到视觉伺服,我所知道的一些应用,比如串联机械臂即使每一个关节都做了反馈,末端也可能不准,这时就可以用视觉伺服一类的东西反馈末端信息。

这种情况下,我认为(只是个人观点,要想知道具体数据请参考'IEEE最新的论文)应该有两个数量级以上的提高。

都答俩答案了 ^_^

6. 步进电机汇编

四大Proteus功能模块

(1)智能原理图设计(ISIS)

丰富的器件库:超过27000种元器件,可方便地创建新元件; 智能的器件搜索:通过模糊搜索可以快速定位所需要的器件; 智能化的连线功能:自动连线功能使连接导线简单快捷,大大缩短绘图时间; 支持总线结构:使用总线器件和总线布线使电路设计简明清晰; 可输出高质量图纸:通过个性化设置,可以生成印刷质量的BMP图纸,可以方便地供WORD、POWERPOINT等多种文档使用。

(2)完善的电路仿真功能(Prospice)

※ ProSPICE混合仿真:基于工业标准SPICE3F5,实现数字/模拟电路的混合仿真; ※ 超过27000个仿真器件:可以通过内部原型或使用厂家的SPICE文件自行设计仿真器件,Labcenter也在不断地发布新的仿真器件,还可导入第三方发布的仿真器件; ※ 多样的激励源:包括直流、正弦、脉冲、分段线性脉冲、音频(使用wav文件)、指数信号、单频FM、数字时钟和码流,还支持文件形式的信号输入; ※ 丰富的虚拟仪器:13种虚拟仪器,面板操作逼真,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、数字图案发生器、频率计/计数器、逻辑探头、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器等; ※ 生动的仿真显示:用色点显示引脚的数字电平,导线以不同颜色表示其对地电压大小,结合动态器件(如电机、显示器件、按钮)的使用可以使仿真更加直观、生动; ※ 高级图形仿真功能(ASF):基于图标的分析可以精确分析电路的多项指标,包括工作点、瞬态特性、频率特性、传输特性、噪声、失真、傅立叶频谱分析等,还可以进行一致性分析;

(3)独特的单片机协同仿真功能(VSM) ※ 支持主流的CPU类型:如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、BasicStamp、8086、MSP430等,CPU类型随着版本升级还在继续增加,如即将支持CORTEX、DSP处理器; ※ 支持通用外设模型:如字符LCD模块、图形LCD模块、LED点阵、LED七段显示模块、键盘/按键、直流/步进/伺服电机、RS232虚拟终端、电子温度计等等,其COMPIM(COM口物理接口模型)还可以使仿真电路通过PC机串口和外部电路实现双向异步串行通信; ※ 实时仿真:支持UART/USART/EUSARTs仿真、中断仿真、SPI/I2C仿真、MSSP仿真、PSP仿真、RTC仿真、ADC仿真、CCP/ECCP仿真; ※ 编译及调试:支持单片机汇编语言的编辑/编译/源码级仿真,内带8051、AVR、PIC的汇编编译器,也可以与第三方集成编译环境(如IAR、Keil和Hitech)结合,进行高级语言的源码级仿真和调试;

(4)实用的PCB设计平台 ※ 原理图到PCB的快速通道: 原理图设计完成后,一键便可进入ARES的PCB设计环境,实现从概念到产品的完整设计; ※ 先进的自动布局/布线功能:支持器件的自动/人工布局;支持无网格自动布线或人工布线;支持引脚交换/门交换功能使PCB设计更为合理; ※ 完整的PCB设计功能:最多可设计16个铜箔层,2个丝印层,4个机械层(含板边),灵活的布线策略供用户设置,自动设计规则检查,3D 可视化预览; ※ 多种输出格式的支持:可以输出多种格式文件,包括Gerber文件的导入或导出,便利与其它PCB设计工具的互转(如protel)和PCB板的设计和加工。

7. 步进电机摘要

在步进电动机,或者所有旋转机械中,RPM( revolutions per minute)表示每分钟多少转 主要用于表征机械转子的转速

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