汽車儀表步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能分析.pdf

1、步進(jìn)電機(jī)作為一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移的執(zhí)行器件，具有定位精度高、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩大、控制簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可直接采用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制。為實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的平穩(wěn)快速運(yùn)行，提高電機(jī)加速能力以及減弱啟停過(guò)程中對(duì)電機(jī)的沖擊，并防止失步，合理的加速度曲線設(shè)計(jì)十分重要。本文通過(guò)建立基于MATLAB/SIMULINK的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型研究運(yùn)行曲線對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制性能的影響，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度和控制精度的優(yōu)化，該仿真模型也為預(yù)測(cè)其它步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)的工作

2、性能提供了一種途徑。
　　本文對(duì)步進(jìn)電機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，結(jié)合步進(jìn)電機(jī)的基本特性，以及步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)。通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)加減速算法的研究，設(shè)計(jì)了一種實(shí)時(shí)控制的步進(jìn)電機(jī)S曲線加減速算法。
　　本文通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)的深入研究，建立了基于SIMULINK的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型，并對(duì)對(duì)梯形、指數(shù)型、S型曲線進(jìn)行仿真，在此基礎(chǔ)上對(duì)三種運(yùn)行曲線的仿真結(jié)果進(jìn)行比較分析，研究改進(jìn)型S曲線算法的高效性。

3、　　本文基于汽車儀表步進(jìn)電機(jī)的數(shù)據(jù)采集原理，結(jié)合現(xiàn)有數(shù)據(jù)濾波算法，限幅濾波法、移動(dòng)平滑濾波法等，對(duì)實(shí)車數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，使所得數(shù)據(jù)能排除干擾項(xiàng)，在誤差允許范圍內(nèi)提高數(shù)據(jù)的平滑性，對(duì)電機(jī)的低速抖動(dòng)起到抑制作用。
　　為驗(yàn)證改進(jìn)型S曲線算法的控制性能，本文基于步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)軟件控制程序。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致。結(jié)果表明采用改進(jìn)型S運(yùn)行曲線可明顯提高步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，有效解決了汽車儀表指針旋轉(zhuǎn)中