步进电机的自适应控制
自适应控制是在 20 世纪 50 年代发展起来的自动控制领域的一个分支 。它是随着控制对象的复杂化 ,当动态特性不可知或发生不可预测的变化时 ，为得到高的性能的控制器而产生的 。其主要优点是容易实现和自适应速度快 ,能有效地克服电机模型参数的缓慢变化所引起的影响 ,是输出信号跟踪参考信号 。文献研究者根据步进电机的线性或近似线性模型推导出了全局稳定的自适应控制算法 , 这些控制算法都严重依赖于电机模型参数 。文献将闭环反馈控制与自适应控制结合来检测转子的位置和速度 , 通过反馈和自适应处理 ,按照优化的升降运行曲线 , 自动地发出驱动的脉冲串 ，提高了电机的拖动力矩特性 ，同时使电机获得准确的位置控制和较高较平稳的转速 。
目前 ，很多学者将自适应控制与其他控制方法相结合 ，以解决单纯自适应控制的不足。文献设计的鲁棒自适应低速伺服控制器 ，确保了转动脉矩的很大化补偿及伺服系统低速高精度的跟踪控制性能 。文献实现的自适应模糊 PID 控制器可以根据输入误差和误差变化率的变化 ，通过模糊推理在线调整 PID参数 ，实现对步进电机的自适应控制 ,，从而有效地提高系统的响应时间 、计算精度和抗干扰性 。
步进电机
步进电机像所有电动机一样，它具有定子和转子。转子是没有绕组、电刷和换向器的可动部件。通常转子是可变磁阻或永磁体。定子通常由多极和多相绕组构成，通常由三相或四相绕组组成，所需的极数由每个输入脉冲的所需角位移决定。
与其他电机不同的是，它使用经过编程的离散控制脉冲运行，这些脉冲通过电子驱动器施加到定子绕组上。由于顺序通电的定子绕组的磁极和转子磁极之间的磁相互作用而发生旋转。
当今市场上有多种类型的步进电机，它们的尺寸、步数、结构、接线、传动装置和其他电气特性各不相同。由于这些电机能够以离散方式运行，因#步进电机#非常适合于计算机等数字控制设备连接。
由于对速度、旋转、方向和角度位置的准确控制，这些在工业过程控制系统、CNC 机器、机器人、制造自动化系统和仪器仪表中特别受关注。
步进电机的定义
首先，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代控制系统中的主要控制元件，应用广泛。在一般情况下，脉冲信号的频率、脉冲数量决定步进电机的转速和停止的位置。简单来说，电机的运行只跟脉冲信号相关，而不受其他因素的影响。当驱动器收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按既定的方向转动一个固定的角度，这个角度被称为“步距角”。所以它的旋转是以固定的角度一步一步运行的，是一种不连续的步进增量旋转。它旋转的快慢取决于脉冲频率，如果想要转得快点，那么就可以加大脉冲频率，反之亦然；它旋转的方向取决于施加的脉冲序列； 它旋转的角度大小则取决于脉冲数量，从而到达准确的位置。
步进电机的基本概念
1相步进电机的相指的是线圈组数（绕组），产生不同对N、S极磁场的激磁线圈对数。三、四、五相步进电机分别对应有3、4、5组线圈，常见的有四相步进电机。
2引线引线即步进电机外部的接出线，和相数没有必然的联系，是根据实际需要来决定的。步进电机的引出线有很多种，我们这里只着重介绍几种常用类型的引线形式，两相电机的引出线是4根或8根；四相电机的引出线是5根、6根或8根；三相电机的引出线是3根或6根；五相电机的引出线是5根、6根或10根。比如，8根引出线的两相电机，可以根据使用要求并接成4根线的两相电机。
3极分为单极性和双极性。如果步进电机的线圈是单向导电的，那么这个步进电机是单极性的，相反，如果线圈是双向导电的，那么就是双极性的。
4步距角（分辨率）当步进电机切换一次定子绕组的激励电流的时候，转子就旋转一个固定的角度，这叫做步距角，也称分辨率。有0.36°、0.72°、0.9°、1.2°、1.8°、3.75°、7.5°、15°、18°等。而这个步距角，就是由切换的相电流的产生的旋转力矩得到的。
5步数步数即线圈每圈的步数， 通常步进电机的每圈步数从4到1000不等。两相步进电机的每圈步数通常有200步和400步两种；三相步进电机的每圈步数通常有300步；五相步进电机的每圈步数通常有500步和1000步两种。
以上信息由专业从事EtherCAT步进电机公司的坦途自动化于2024/8/12 8:08:58发布
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