文档介绍：苏州大学
硕士学位论文
高精度、高分辨电细分驱动技术的研究
姓名:董健
申请学位级别:硕士
专业:光学工程
指导教师:张耀明
20040501
高精度、高分辨电细分驱动技术的研究文提要中步进电机的细分驱动技术即是一种综合了数字化技术、集成控制技术和讨算机技术的高新技术,被广泛应用于科研、通讯、天文等领域。本文介绍了两相四拍混合式步进电机的工作原理和磁网络模型,推导了绕组的磁链方程、电磁转矩方程。由步进电机细分驱动原理和电磁转矩方程,得到均匀细分控析,提出了电流跟踪型电细分驱动方案。该方案能避免其它相绕组的感应电压和绕组电流的漂移带来的误差,提高了细分精度。同时论文叙述了基于单片机控制的控制电路和相应的软件。为减小误差,对细分控制系统进行了误差分析,误差分析表明:当采用位疉转换器,步进电机的步距角为细分时,误差为%。验结果,同时对实验数据进行了分析,分析表明:如果去掉测量误差,实际的细分精度还可更高些,与误差理论分析进行比较,实验结果是可信的。关键词:步进电机、细分驱动、电流跟踪型、误差分析。随着科学技术的发展,高精度、高分辨率、高稳定性的驱动技术成为当今的热点,制时步进电机的数学模型;通过对斩波式和脉宽调制式两种细分驱动技术的讨论分并采用自准直仪加精密数显转台的光学测量方法,进行了真实的实验测量,给出了实作者:董健指导教师:张耀明中文提要
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日期:越￡签名弗赴研究生签名:谨赴日期:.巡:垡苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明日期:兰竺兰:￡,学位论文使用授权声明苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权苏州大学学位办办理。学位论文独创性声明取得的成果。,也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论研究生本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所导师签名:
第一章言引随着科学技术的发展,对小步距、高精度、高分辨率、低振动、高稳定性、低噪步进电机由于受到自身制造工艺的限制,如步距角的大小由转子齿数和运行拍数决定,但转子齿数和运行拍数是有限的,因此步进电机的步距角一般较大且是固定的,步进分辨率低、缺乏灵活性、在低频运行时振动,且由于步进电机运行的特殊机理,噪音比其他微电机都高,使物理装置容易疲劳或损坏。这些缺点使步进电机只能应用在一些要求较低的场合,对要求较高的场合,只能采取闭环控制,增加了系统的复杂性,这些缺点严重限制了步进电机作为优良的开环控制组件的有效利用。细分驱动技术在一定程度上有效地克服了这些缺点。步进电机细分驱动技术是年代中期发展起来的一种可以显著改善步进电机综统及器件年会上提出步进电机步距角细分的控制方法。在其后的二十多年里,步进电机细分驱动得到了很大的发展。最初,对步进电机相电流的控制是由硬件来实现的,通常采用两种方法:捎枚嗦饭β士9氐缌鞴┑纾谌谱樯辖械缌鞯樱庵方法使功率管损耗少,但由于路数多,所以器件多,体积大。榷月龀逍藕诺樱再经功率管线性放大,获得阶梯形电流,优点是所用器件少,但功率管功耗大,系统功率低,如果管子工作在非线性区会引起失真。由于本身不可克服的缺点,因此目前已很少采用这两类方法。随着计算机技术的发展,特别是单片机的出现,开创了步进电机细分驱动技术的新局面。用单片机控制的步进电机细分驱动电路不仅减小控制系统的体积、简化电路、同时还提高了细分精度和控制系统的智能化,从而使细分驱动技术得到推广。国内步进电机电细分驱动技术在九十年代中期的到了较大的发展。主要应用在工业、航天、机器入、精密测量等领域,如跟踪卫星用光电经纬仪、军用仪器、通讯和本文介绍了两相四拍混合式步进电机的工作原理和磁网络模型,推导了绕组的磁链方程、电磁转矩方程。由步进电机细分驱动原理和电磁转矩方程,得到均匀细分控音的步进电机的要求愈来愈迫切。合使用性能的驱动技术。。高精度、高分辨电细分驱动技术的研究
制时步进电机的数学模型;通过对斩波式和脉宽调制式两种细分驱动技术的讨论分电流的漂移带来的误差,提高了细分精度。同时论文叙述了基于单片机控制的控制电路和相应的软件。为减小误差,对细分控制系统进行了误差分析,误差分析