bp神经网络在步进电机细分控制应用

《bp神经网络在步进电机细分控制应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、技术与应用BP神经网络在步进电机细分控制的应用肖锋(佛山供电局，广东佛山528000)摘要为了避免步进电动机的低频震荡，同时提高控制精度，常采用细分控制技术。由于步进电机的绕组电流、输出力矩、角度变化三者的非线性关系，很难找到一个精确的数学模型对其进行控制，实现步距角的均匀细分本文利用BP神经网络算法在不需要具体数学模型的情况下，能够以任意精度逼近任意复杂的非线性映射的特点。通过训练“控制电流占空比一输出步距角”的关系，在不需要测量绕组电流、电压值的情况下实现步距角的均匀细分。关键词：BP神经网络；步进电机；细分控制ApplicationofBPNeural

2、NetworkinMicrosteppingControlofStepperMotorsXiaoFeng(FoshanPowerSupplyBureau，Foshan，Guangdong528000)AbstractInordertoavoidthelow一~equencyvibrationofthesteppingmotor，andtoimprovecontrolprecision，oftenusingsubdivisioncontroltechnology．Duetonon-linearrelationshipofthesteppermotorwindi

3、ngcurrent，outputtorqueandanglechanges，itisdificulttofindaprecisemathematicalmodeltoachieveuniformsubdivisionstepangle．InthispapeLusingthecharacteristicofBPneuralnetworkispossibletoapproximatethecharacteristicsofanyprecisioncomplexnonlinearmappingalgorithmanddoesnotrequirethespecifi

4、ccaseofthemathematicalmode1．Itisabletoachieveuniformsubdivisionstepanglethroughtrainingtherelationshipof”controllingthecurrentdutycycle-outputstepangle”，withoutmeasuringthewindingcurrentandvoltagevalue．Keywords：BPneuralnetwork；steppermotor；microstepping；control步进电机的细分控制，不仅能改善电机低速运题

5、，同时提高电机的控制精度[。如图1所示，步行时的性能，而且可以提高电机的控制分辨率。目进电机细分前步距角为0=7t／2通过改变A、B相绕前常用的细分控制法参见文献[1．3]，主要有插值法、组电流，转子在两绕组产生的合成力矩作用下步距近似波形法、曲线拟合法、矢量控制法。这些方法角由原来0=兀／2变为0／3。都是以一定的数学模型为基础，且都是在某些理想的条件下提出，如磁路线性化、转矩特性理想化、B相绕组忽略高次谐波等。本文利用BP神经网络不需要具转子转子体数学模型就能够以任意精度逼近任意复杂的非线7性映射的特点，引入到步进电机细分控制中，实现步距角均匀控制。01

6、3／*_—于⋯～1步进电机细分控制原理图1步进电机细分后运行图细分控制就是将步进电机绕组原来整步运行的2细分控制的实现步距角细分成若干个较小的步距角，解决低速运行时出现低频振荡、失步，高频带负载能力下降的问本文以德TI公司型号为TMS320LF2407A的120llqltllt2015~10期技术与应用DSP为控制核心，ST公司生产型号为L298N的驱化处理，加快网络训练的收敛性。首先输入一组归动芯片构建控制步进电机定子绕组电流，实现步距一化后的占空比值『0782265143171194207角细分。检测信号为步进电机步距角，并通过显示23028530632

7、439l404500：500404391324230平台显示。细分控制实验平台示意图如图2所示。143116948365352722870]／500，然后，用光电编码器测出这组控制占空比值所对应步进电机的步距角(角位移)，测出的角位移数据为数组『0459141717181819202020222225]／25。2)用newf函数创建一个BP神经网络。输入函数net=newf(N,[3，3])；建立一个BP神经网络函数。其中隐含层的传递函数为tansig(正切函数)，图2细分控制实验平台输出层传递函数为purelin(线性函数)，学习函数为细分控制电流是通过P

8、WM(脉冲脉宽调制)技tearngdm(带动量的梯度