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醉漾轻舟19..

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    188宝金博页面版: 步进电动机加速过程的优化设计

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    内容提示： 步进电动机加速过程的优化设计天津轻工业学院　袁国干　石东　徐洪福　　摘要　步进电动机广泛应用于各种自动控制系统中。 本文分析了步进电动机的速度特性,特别是设计出加速性能良好的脉冲频率特性,并建立了它的数学模型, 对其有关参数进行了计算和分析。关键词 　步进电动机　数学模型　频率特性Abstract 　 Step motor now has beenwidely used in automatic control systems. In　　收稿日期: 1996　 《 机械与电子》1996 ( 6)0320the article we analysed velocity character ofstep motor. we designed a sort of pulse whichhas a good accele...

    文档格式：PDF | 页数：2 | 浏览次数：49 | 上传日期：2012-11-10 13:03:53 | 文档星级：
    步进电动机加速过程的优化设计天津轻工业学院　袁国干　石东　徐洪福　　摘要　步进电动机广泛应用于各种自动控制系统中。 本文分析了步进电动机的速度特性,特别是设计出加速性能良好的脉冲频率特性,并建立了它的数学模型, 对其有关参数进行了计算和分析。关键词 　步进电动机　数学模型　频率特性Abstract 　 Step motor now has beenwidely used in automatic control systems. In　　收稿日期: 1996　 《 机械与电子》1996 ( 6)0320the article we analysed velocity character ofstep motor. we designed a sort of pulse whichhas a good acceleration property and its math-ematical modeling was set up. Relevant param-eter was also caculated and analysed.Key words　Step motor 　Mathematicalmodeling　Frequence character　　1. 步进电动机的速度特性步进电动机拖动负载高速移动一定距离并精确定位, 一般来说, 都应包括 “起动—加速—高速运行 ( 匀速) —减速—停止” 这样五个阶段。我们在 “微机控制自动玻璃刻花机” 的研制中, 采用了 4 台步进电动机, 作为位置伺服系统。机器在微机控制下, 自动在玻璃或陶瓷上刻出各种花纹和图案。 它具有 4 个自由度,待加工的工件靠真空的吸力, 固定在平台上, 工件可以沿X、Y 方向移动。 刀具 ( 即砂轮) 除切削转动外, 还可绕Z 轴独立的旋转, 并可沿Z轴上、下移动, 从而可以调整刻花深度, 为保证 4 个自由度的精确定位和工件的加工精度,分别由 4 台步进电动机拖动。刻花机的负载特点是: 低速运行时, 砂轮磨削工件, 工件台进行切削进给, 步进电动机需要克服工作台与导轨间的磨擦力和切削抗力等负载转矩, 因而需要输出较大的转矩; 高速运行时, 只移动刀架或工作台而不进行切削, 输出转矩较小。2. 数学模型和加速性能分析步进电动机的实时控制运用了MCS51 单片机, 脉冲频率的产生采用了定时器 CT 1, 定时器选定工作方式 1, 即组成 16 位定时器, 当定时器溢出时产生内部中断信号, 从而定时输出脉冲。在产生步进电动机脉冲频率特性的程序中, 电机的加速和减速是通过不断修改定时器初值来实现的。在电机加速阶段, 从起动瞬间开始, 每产生一个脉冲, 定时器初值增加某一定值, 则相应的脉冲周期减小, 即脉冲频率增加; 若定时器初值逐步减小, 则相应的脉冲周期增加, 即脉冲频率减小, 对应电机减速阶段。按照选用电机的起动频率确定为 f s=200Hz, 相应的定时器初值为Ds= F708H; 电机加速阶段结束瞬间最高的脉冲频率确定为 f n= 2kHz, 相应的定时器初值为 Dh= FF00H假设从起动瞬间开始计算脉冲数, 加速阶段中脉冲数为变量 n, 并设起动瞬间为计时起点, 加速阶段中的时间为变量t, 加速阶段中的脉冲频率为变量f , 起动瞬间定时器初值为Ds,定时器初值的增量为 ?, 单片机的机器周期为T m。从加速阶段的物理过程可知, 第 1 个脉冲周期即起动时的脉冲周期( 10000H - Ds) × Tm× 2由于定时器初值修改, 第 2个脉冲周期T 2= T s- ?× T m× 2那么第n 个脉冲的频率则为Ts=1f= ( 10000H - Ds) × Tm× 2- ?× Tm× 2 (n- 1)25　

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