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

1、FY-3衛(wèi)星太陽(yáng)電池陣步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及其配置的驅(qū)動(dòng)器是太陽(yáng)電池陣對(duì)日定向的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分主要有：步進(jìn)電機(jī)、減速器、傳動(dòng)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(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)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(duì)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(dòng)機(jī)構(gòu)。 本文第二章從測(cè)試系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)入手，介紹了本套測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試目標(biāo)、測(cè)試技術(shù)規(guī)格、測(cè)試系統(tǒng)配置、測(cè)試方案和測(cè)試步驟，是對(duì)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的基

2、本概述。本文討論的所有測(cè)試基于該測(cè)試系統(tǒng)。 第三章步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)誤差來(lái)源分析入手，確定了優(yōu)化目標(biāo)，首先通過(guò)對(duì)電機(jī)空載測(cè)試，分析電機(jī)運(yùn)動(dòng)特性，提出了針對(duì)電機(jī)的優(yōu)化控制方案，并通過(guò)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(dòng)平穩(wěn)性進(jìn)而改善整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)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(lái)修正步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法測(cè)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(cè)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(duì)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(duì)電機(jī)仍有優(yōu)化效果，但優(yōu)化效果降低。 2、電機(jī)的個(gè)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(dòng)

4、機(jī)構(gòu)波動(dòng)的主要因素是電機(jī)運(yùn)行的不平穩(wěn)性，通過(guò)修正步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)性可以改善驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定度4、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在一圈內(nèi)受到的恒定或者波動(dòng)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(cè)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(guò)建立電機(jī)動(dòng)力學(xué)模型快速有效地對(duì)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(dòng)平穩(wěn)性均得到提高的方法。