60步進(jìn)電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)講解60步進(jìn)電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)講解

     1優(yōu)化是大家在工程技能、理論研討和經(jīng)濟(jì)管理等諸多范疇中經(jīng)常遇到的疑問(wèn)。這些年，隨著現(xiàn)代操控理論和核算機(jī)技能的迅速開(kāi)展，1優(yōu)化理論與技能的使用日益廣泛，并獲得了無(wú)窮的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，始于上世紀(jì)60年代初期的60步進(jìn)電機(jī)優(yōu)化計(jì)劃就是其間的熱門(mén)之一。步進(jìn)電機(jī)一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而變化，因而步進(jìn)電機(jī)普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機(jī)嚴(yán)重。

所謂60步進(jìn)電機(jī)優(yōu)化計(jì)劃是指在滿意國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、用戶請(qǐng)求以及特定束縛條件下，使60步進(jìn)電機(jī)功率、體積、功率、重量等計(jì)劃功用方針到達(dá)1優(yōu)的一種技能，它能夠被描述為一個(gè)雜亂的有束縛、非線性、混合離散多方針計(jì)劃疑問(wèn)優(yōu)化計(jì)劃方面獲得了必定開(kāi)展。

步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開(kāi)環(huán)控制電機(jī)，是現(xiàn)代數(shù)字程序控制系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件，應(yīng)用極為廣泛。。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱(chēng)為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝ㄟ^(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。用單片機(jī)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，需要在輸入輸出接口上用3條I/0線對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，這時(shí)，單片機(jī)用I/O口的RA0、RAI、RA2控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的三相。

運(yùn)行矩頻特性：電機(jī)在某種測(cè)試條件下測(cè)得運(yùn)行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱(chēng)為運(yùn)行矩頻特性，這是電機(jī)諸多動(dòng)態(tài)曲線中重要的，也是電機(jī)選擇的根本依據(jù)。步進(jìn)電機(jī)（圖7）其它特性還有慣頻特性、起動(dòng)頻率特性等。 電機(jī)一旦選定，電機(jī)的靜力矩確定，而動(dòng)態(tài)力矩卻不然，電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩取決于電機(jī)運(yùn)行時(shí)的平均電流（而非靜態(tài)電流），平均電流越大，電機(jī)輸出力矩越大，即電機(jī)的頻率特性越硬。確定定位精度和振動(dòng)方面的要求情況：判斷是否需細(xì)分，需多少細(xì)分。要使平均電流大，盡可能提高驅(qū)動(dòng)電壓，采用小電感大電流的電機(jī)。

作為一種直接模擬人類(lèi)思維結(jié)果的控制方式 , 模糊控制已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域 。與常規(guī)控制相比 ,模糊控制無(wú)須精1確的數(shù)學(xué)模型 , 具有較強(qiáng)的魯棒性 、自適應(yīng)性 , 因此適用于非線性 、時(shí)變 、時(shí)滯系統(tǒng)的控制 。文獻(xiàn)[ 16] 給出了模糊控制在二相混合式步進(jìn)電機(jī)速度控制中應(yīng)用實(shí)例 。極大的改善了電機(jī)的性能，其顯著特點(diǎn)：驅(qū)動(dòng)電流和功率小、力矩大、運(yùn)行頻率高、動(dòng)態(tài)性能好、溫度低、造型美觀、結(jié)構(gòu)牢固、噪音低、可靠性高、使用壽命特別長(zhǎng)。系統(tǒng)為超前角控制 ,設(shè)計(jì)無(wú)需數(shù)學(xué)模型 ,速度響應(yīng)時(shí)間短 。 [2]