步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)速度穩(wěn)定度的研究.pdf

1、FY-3衛(wèi)星太陽電池陣步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)及其配置的驅(qū)動器是太陽電池陣對日定向的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動部分主要有：步進(jìn)電機(jī)、減速器、傳動軸等組成，本文研究的目的為設(shè)計(jì)專用的優(yōu)化程序修正驅(qū)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動平穩(wěn)性并使之達(dá)到航空航天局技術(shù)要求。修正的主要對象為步進(jìn)電機(jī)及由步進(jìn)電機(jī)和諧波減速器組成的驅(qū)動機(jī)構(gòu)。 本文第二章從測試系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)入手，介紹了本套測試系統(tǒng)的測試目標(biāo)、測試技術(shù)規(guī)格、測試系統(tǒng)配置、測試方案和測試步驟，是對整個測試系統(tǒng)的基

2、本概述。本文討論的所有測試基于該測試系統(tǒng)。 第三章步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)誤差來源分析入手，確定了優(yōu)化目標(biāo)，首先通過對電機(jī)空載測試，分析電機(jī)運(yùn)動特性，提出了針對電機(jī)的優(yōu)化控制方案，并通過實(shí)驗(yàn)證明基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的步進(jìn)電機(jī)細(xì)分電壓優(yōu)化波形控制器可以有效提高步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動平穩(wěn)性進(jìn)而改善整個驅(qū)動系統(tǒng)的運(yùn)動平穩(wěn)性。本章最后介紹了基于牛頓插值法和衍生的一種新穎的作圖法來修正步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，通過與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法測試結(jié)果的比較，指出了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

3、算法的優(yōu)越性。 第四章主要討論了不同的實(shí)驗(yàn)條件和配置下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，重點(diǎn)介紹各種研究測試實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了討論和分析，綜合以上各種實(shí)驗(yàn)，可以得到的結(jié)論： 1、修正后的細(xì)分電壓優(yōu)化波形對電機(jī)仍有優(yōu)化效果，但優(yōu)化效果降低。 2、電機(jī)的個體差異影響細(xì)分電壓優(yōu)化波形的差異，使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的細(xì)分電壓優(yōu)化波形具有專有性，不同電機(jī)細(xì)分電壓優(yōu)化波形需要重新設(shè)計(jì)。 3、影響驅(qū)動

4、機(jī)構(gòu)波動的主要因素是電機(jī)運(yùn)行的不平穩(wěn)性，通過修正步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動不平穩(wěn)性可以改善驅(qū)動系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定度4、驅(qū)動系統(tǒng)在一圈內(nèi)受到的恒定或者波動范圍摩擦力矩能提高系統(tǒng)剛性和阻尼，增強(qiáng)系統(tǒng)的抗外部干擾能力。 本文設(shè)計(jì)的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的波形優(yōu)化控制器只使用步進(jìn)電機(jī)測量角位移不需要精確獲取電機(jī)內(nèi)部參數(shù),是一種在不需要通過建立電機(jī)動力學(xué)模型快速有效地對電機(jī)細(xì)分控制波形進(jìn)行優(yōu)化、使電機(jī)在低速空載和帶負(fù)載效應(yīng)條件下運(yùn)動平穩(wěn)性均得到提高的方法。