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步進(jìn)電機的開環(huán)與閉環(huán)控制原理

步進(jìn)電機的控制方式一般分為開環(huán)控制與閉環(huán)控制兩種控制方式,其中開環(huán)控制步進(jìn)電機最簡單的控制方式就是玎環(huán)控制系統(tǒng),其原理框圖如圖5-1所示:

  圖5-1開環(huán)控制原理圖在這種控制方式下,步進(jìn)電機控制脈沖的輸入并不依賴于轉(zhuǎn)子的位置,而是按一固定的規(guī)律發(fā)出控制脈沖,步進(jìn)電機僅依靠這一系列既定的脈沖而工作,這種控制方式由于步進(jìn)電機的獨特性而比較適合于控制步進(jìn)電機,適合于我國的國情這種種控制方式的特點是:控制簡單、實現(xiàn)容易、價格較低,這種控制方式特別在開環(huán)控制中,負(fù)載位置對控制電路沒有反饋。

  因此,步進(jìn)電機必須『F確地響應(yīng)每次勵磁的變化,如果勵磁變化太快,電機不能移動到新的位置,那么實際負(fù)載位置與理想位置就會產(chǎn)生一個偏差,在負(fù)載基本不變時,控制脈沖序列的產(chǎn)生較為簡單,但是在負(fù)載的變化可能較大的場合,控制脈沖序列的產(chǎn)生就很難照顧全面,就有可能出現(xiàn)失步等現(xiàn)象目前隨著微機的應(yīng)用普及,依靠微機,可以實現(xiàn)一些較復(fù)雜的步進(jìn)電機的控制脈沖序列的產(chǎn)生。

  但是,這種控制方式也有如下的缺點:電機的輸出轉(zhuǎn)矩和速度不僅與負(fù)載有很大的關(guān)系,而且在很大程度上還取決于驅(qū)動電源和控制的實現(xiàn)方式,精度不高,有時還會有失步、振蕩等現(xiàn)象,但由于它較易實現(xiàn),價格低廉,故目前所采用的控制方式大多數(shù)為開環(huán)控制。

  閉環(huán)控制由于步進(jìn)電機開環(huán)控制系統(tǒng)有精度不高、丟步等缺點,故在精度要求較高的場合可以采用步進(jìn)電機的閉環(huán)控制系統(tǒng),其原理框圖如圖5-2所示:

  反應(yīng)式步進(jìn)電動機特新研究22 圖5-2閉環(huán)控制原理圖

  這種控制方式是直接或間接地檢測出轉(zhuǎn)予(或負(fù)載)的位置或速度,然后通過反饋和適當(dāng)?shù)奶幚?,自動地給出步進(jìn)電機的驅(qū)動脈沖序列,這個驅(qū)動脈沖序列是根據(jù)負(fù)載或轉(zhuǎn)子的位置而隨時變化的這種控制方式的實現(xiàn)方法很多,在要求精度很高的場合,結(jié)合微步驅(qū)動技術(shù)及微型計算機控制技術(shù),可以實現(xiàn)很高的位置精度要求。

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