两相混合式步进电机矢量控制和位置伺服算法研究

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1、分类号TP273学校代码_10590UDC621密级公开龜a刎大SHENZHENUNIVERSITY硕士学位论文两相混合式步进电机矢量控制和位置伺服算法研究申请人姓名李信锋申请人学号2120170513专业名称控制科学与工程导师姓名及职称吴超副教授原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。论文作者签名：件日期:y/j•年J�—月7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全

2、了解深圳大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属深圳大学。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其他机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅。本人授权深圳大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(涉密学位论文在解密后适用本授权书）论文作者签名辞"导师签名：夢、奋R期：M丨年月？円曰期年上月7R分类号TP273学校代码10590UDC621密级公开深圳大学硕士学位论文两相混合式步进电机矢量控制和位置伺服算法研究学位申请人姓名李信锋专业名称控制科学与工程学院（系、所）

3、机电与控制工程学院指导教师姓名吴超副教授两相混合式步进电机矢量控制和位置伺服算法研究摘要随着步进电机广泛应用于各个工业领域，步进电机的驱动控制有了长足的发展，但现阶段仍无法解决开环失步、振荡和闭环控制算法不成熟等问题。本文主要针对两相混合式（HB型）步进电机，对其进行矢量控制和位置伺服算法研究。首先建立该电机的数学模型，通过MATLAB仿真分析其电流矢量控制的反馈效果。此外，基于dSPACE平台，利用步进电机编码器的反馈信息，设计构建了位置伺服系统的经典比例-积分-微分（PID）算法和模糊PID算法。为验证电流矢量控制的仿真结果，本文运用STM32F103处理器，搭建了电流环矢量控制系统。本文

4、对硬件设计部分主要进行了原理的分析说明，其中包括脉宽调制（PWM）控制策略，HB型步进电机交、直轴的协调控制。为体现矢量控制系统的可行性，设计了软件程序流程图，主要包括主程序流程图、PWM中断控制说明、脉冲采样说明。最后，为更好的在dSPACE平台上进行位置控制算法的研究，步进电机连接到负载进行输出效果对比。本文从实验验证了电流矢量控制的输出效果，分析了对其进行规定的位移实现效果，得出开环控制的缺陷。为进一步验证闭环控制的效果，本文基于dSPACE实验平台进行经典PID控制和模糊PID控制研究。通过空载和带载情况下输出的效果对比，得出模糊PID控制的带载能力较强或认为其具有更强的适应性。关键词

5、：矢量控制；闭环控制；PID控制；模糊PID控制ITwo-phaseHybridSteppingMotorVectorControlAndPositionServoAlgorithmResearchAbstractAsthesteppermotoriswidelyusedinthefieldofindustry,steppermotordrivecontrolhasagreatdevelopment,butatpresentwearestillunabletosolvesomeproblemssuchasringopeningthrowstep,oscillationandtheimmatur

6、eproblemofclosed-loopcontrolalgorithm.Thisarticlemainlyaimsattwophasehybrid(HB)steppingmotor,tostudyonthevectorcontrolandthealgorithmofpositionservo.Inderivingamathematicmodelofthetwo-phasehybridsteppermotor,throughMATLABsimulationanalysistoanalyzeitseffectoffeedbackcurrentvectorcontrol.Inaddition,a

7、pplyindSPACEplatformofsteppermotorencoderfeedback,thearticlehasdesignedandconstructedthepositionservosystemofclassicalproportional-integral-differential(PID)algorithmandfuzzyPIDalgorithmresearch.Inord