步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)建模技術(shù)研究.pdf

1、步進(jìn)電機(jī)用脈沖信號(hào)直接進(jìn)行開環(huán)定位控制,而且具有一定的精度;同時(shí)控制線路簡(jiǎn)單,使用方便.但是在開環(huán)控制系統(tǒng)中,步進(jìn)電機(jī)直接起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng),并且易出現(xiàn)失步現(xiàn)象.微型計(jì)算機(jī)和微電子技術(shù)的發(fā)展使步進(jìn)電機(jī)得到更加廣泛的應(yīng)用,同時(shí)也對(duì)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行性能提出了更高的要求.為了改善步進(jìn)電機(jī)的加減速性能,該文研究了步進(jìn)電機(jī)伺服傳動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型(參數(shù)模型)的建立方法、參數(shù)辨識(shí)及計(jì)算機(jī)仿真的理論和試驗(yàn),以期望為步進(jìn)電機(jī)的速度控制提供理論指導(dǎo).首先,該文研究了步

2、進(jìn)電機(jī)的工作原理、運(yùn)行性能,分析了步進(jìn)電機(jī)出現(xiàn)失步現(xiàn)象的原因,提出應(yīng)以步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型和矩頻特性為依據(jù),推導(dǎo)其升降速曲線,以實(shí)現(xiàn)最佳速度控制.其次,該文以山大瑞茲?rùn)C(jī)電科技公司的數(shù)控標(biāo)牌打印機(jī)M軸伺服傳動(dòng)系統(tǒng)作為研究對(duì)象,建立了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(微分模型和差分模型),從理論上準(zhǔn)確描述系統(tǒng)的線性特征.再次,為了辨識(shí)出系統(tǒng)的準(zhǔn)確數(shù)學(xué)模型,該文進(jìn)行了基于MATLAB的系統(tǒng)辨識(shí)和仿真研究.MATLAB具有友好的人機(jī)交互界面,可以完成系統(tǒng)參

3、數(shù)的辨識(shí)、信號(hào)輸入與輸出、數(shù)值計(jì)算、仿真曲線輸出、存盤保護(hù)等多種功能.因此以MATLAB為系統(tǒng)辨識(shí)和仿真平臺(tái),可以非常方便的估計(jì)系統(tǒng)的特性參數(shù).在系統(tǒng)辨識(shí)和仿真中,要注意誤差對(duì)模型精度的影響,其中噪聲和干擾帶來的誤差是應(yīng)著重考慮的.系統(tǒng)辨識(shí)時(shí),為了削弱信號(hào)中的噪聲和干擾,把信號(hào)中感興趣的部分(有效信號(hào))提取出來,該文研究了數(shù)字信號(hào)處理.信號(hào)處理主要是濾波,該文重點(diǎn)研究了濾波原理和低通IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)理論.最后,介紹了參數(shù)模型建立、