高速高精度步進閉環(huán)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、步進電機作為應用最為廣泛的一種執(zhí)行元件，已經成為現(xiàn)代汽車行業(yè)、現(xiàn)代軍事裝備和其他現(xiàn)代工業(yè)自動化系統(tǒng)不可缺少的重要元件。隨著電子技術、計算機技術、現(xiàn)代控制理論的不斷發(fā)展和工業(yè)應用的不斷深入，人們對步進電機應用系統(tǒng)提出了越來越高的要求，追求高精度的靜態(tài)特性與高速度的動態(tài)響應特性成為新的研究熱點。因此深入研究其控制系統(tǒng)以提高其控制性能具有重要的理論意義和工程實用價值。
　　論文在詳盡分析步進電機閉環(huán)控制系統(tǒng)的基礎上構建了一種二相混合步進

2、電機雙閉環(huán)的控制系統(tǒng)。該閉環(huán)控制系統(tǒng)包含了兩個閉環(huán)：一是速度閉環(huán)，另外一個就是電流矢量閉環(huán)；兩個控制器：一個速度控制器，另一個是電流矢量控制器；兩次矢量轉換：一是電流矢量轉換，二是電壓矢量反轉換；一個兩相混合步進電機。
　　在理論上，通過合理的簡化與假定去除了步進電機的一些非線性因素，實現(xiàn)了二相混合步進電機的精確建模；在深入研究各種控制器算法的基礎上，提出了模糊-PID算法，這種改進的復合控制算法大大增強了步進電機的穩(wěn)態(tài)控制性能；

3、同時通過對步進電機空間電壓矢量脈寬調制方法（SVPWM）、矢量轉換技術、細分控制技術的深入研究，并借助MATLAB/Simulink強大的建模仿真功能，建立了包含步進電機、模糊PID控制算法、空間電壓矢量脈寬調制方法（SVPWM）與矢量轉換技術在內的步進電機雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的仿真模型。
　　在硬件上，采用DSPIC33FJ32MC204芯片設計了步進電機雙閉環(huán)控制的硬件電路，包括主控芯片電路、電源電路、驅動電路、電壓設定與保護電路、