基于模糊PI控制方法的三相混合式步進電機驅(qū)動器設(shè)計.pdf

1、步進電機作為一種特種電機，以脈沖波作為控制信號。其在開環(huán)控制下能達到較高的運動精度，被廣泛應(yīng)用在小功率以及對運動精度有一定要求的場合。隨著人們對其運動精度的要求越來越高，步進電機在傳統(tǒng)開環(huán)控制方式下，其運動性能已經(jīng)不能滿足要求。同時，步進電機固有的一些缺點也較為嚴重。如果能夠提高步進電機的運動精度，同時改善其固有缺點，將令步進電機的應(yīng)用范圍越來越廣。
　　本文以三相混合式步進電機為研究對象，針對上述要求，考慮采用閉環(huán)控制的方式提高

2、其運動精度。由于常規(guī)PI控制在控制步進電機這類具有時變非線性特點的被控對象時，表現(xiàn)出適應(yīng)性差的缺點，本文引入模糊PI控制，結(jié)合反饋相電流計算補償電壓控制量，使得控制系統(tǒng)能夠根據(jù)負載的變化調(diào)整對步進電機控制，使其達到更高的運動精度。本文的主要工作如下:
　　1.分析三相混合式步進電機的機械結(jié)構(gòu)、運動特性、基本工作方式，從中得出其產(chǎn)生低頻振蕩、高頻失步現(xiàn)象的原因;結(jié)合三相混合式步進電機的結(jié)構(gòu)特點建立其近似的數(shù)學模型，為后續(xù)分析提供一定

3、的參考意義。
　　2.構(gòu)建電流轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)的步進電機控制系統(tǒng)。針對三相混合式步進電機模型復雜、時變非線性，常規(guī)PI控制方法對其控制效果不理想的問題，提出使用模糊PI控制方法來增強控制系統(tǒng)的魯棒性，設(shè)計相應(yīng)的模糊PI控制器，并運用Matlab/Simulink對該控制系統(tǒng)的設(shè)計過程進行相應(yīng)的仿真，驗證其控制效果。
　　3.基于上述理論分析，設(shè)計相應(yīng)的三相混合式步進電機驅(qū)動器。給出其硬件各個環(huán)節(jié)的設(shè)計方案，包括液晶、按鍵、電流檢測