两相混合式步进电机驱动控制研究

来源 :东北石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kfc1206
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
机械式电压电流发生器作为成熟稳定的电压电流发生设备,可以在较为宽泛的范围内实现一定的电压电流的稳定输出,其在测试领域有着广泛的应用。而精度较高的电动式电压电流发生器一般是前端通过步进电机驱动接触式调压器动触头旋转一定的角度,快速稳定的输出一定的正弦电压信号,电流输出通过在调压器后端加接副边为扁铜条的固定变比降压变压器实现大电流输出。随着测试领域要求的提高,对较高电压电流发生器调压器的精度要求也越来越高,故如何实现步进电机驱动的调压器的精确调控成为了电压电流发生器研制中的一个重点问题,而在在这一环节中最为重要的就是步进电机的精确控制。步进电机通过调节输入的脉冲信号实现稳定精确地位置和转速的控制,随着现代工业的发展和深入,混合式步进电机凭借其输出力矩大、动态性能好、步距角小的优势已经逐渐成为步进电机驱动中的主流。结合实际控制需要本文选用两相混合式步进电机实现接触式调压器的驱动控制,本文的主要工作就是通过研究合适的控制方法实现两相混合式步进电机的精确控制并通过实际应用验证其效果。文章首先分别在静止和旋转两种坐标下推导分析了两相混合式步进电机的数学模型;其次推导滑模算法的滑模面控制方程与控制律控制方程,将滑模面方程与趋近律方程结合推导出整个滑模控制输入的表达式,通过对滑模控制进行改进并解释了准滑动模态滑模控制的原理与数学模型,并对其进行稳定性分析,证明了整个系统是趋于稳定的;再次,为了验证提出的准滑动模态控制具有优良的控制性能,在相关软件中搭建了两相混合式步进电机控制模型进行仿真,在仿真比较了准滑动模态控制与固定边界层滑模控制系统抖振情况的基础上,将准滑动模态滑模控制与传统PID控制进行了比较,证明了准滑动模态控制具有较好的抗干扰性和优良的控制精度。最后利用STM32F429,将改良算法后的两相混合式步进电机控制系统应用到实际工程项目交流电压电流发生器中,使得调压器调整精度可以达到0.5%,满足了系统精度调节要求。
其他文献
随着我国智能电能表的推广与应用,智能电能表的功能日益复杂,使用数量日益庞大。智能电能表作为重要的计量设备,要求其能安全可靠地稳定运行。基于元器件手册的可靠性预计方法已经难以准确、真实地对智能电能表可靠寿命进行评价。因此本文提出一种综合考虑性能退化和功能失效的智能电能表可靠寿命评价方法。本文的主要研究内容如下:首先,进行智能电能表关键元器件加速退化试验及参数测试平台设计。基于智能电能表的故障统计数据
学位
目前,全球能源问题逐渐增多,包括光伏、风能等可再生能源的分布式电源是提高清洁能源利用率的有效措施。根据同步发电机的控制结构和模型,建立虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)对逆变器进行控制,使基于逆变器的分布式发电具有与同步发电机类似的无功电压调节、有功频率调节、惯性和阻尼特性。这样在分布式电源接入电网后,能够支撑电网频率及电网电压,提高系统的稳定性。
学位
目的 检测颈性眩晕患者血浆内皮素(ET)和降钙素基因相关肽(CGRP)水平,分析其在诊断和治疗评估中的意义。方法 选取济南市第四人民医院2017年9月至2019年9月收治的颈性眩晕患者33例为观察组,选取同一时间段内33名健康人群为对照组。观察组患者进行颈前路手术治疗,于对照组体检时和观察组术前、术后2、6、12及24周测定其血浆ET和CGRP,并进行比较。分析ET和CGRP与《头晕残障量表》(D
期刊
随着不可再生能源的紧缺,分布式可再生能源发电大量出现,随之孕生出可实现电能变换与能量流动控制的电能路由器。并联直流变换器(DC/DC Converter)可在额定电压下提供更大的输出功率,且无需使器件承受更大的电流应力,因此适用于电能路由器之中。然而其应用受网络控制中的传输时延与量化问题所影响,因此本文旨在研究并联DC/DC变换器网络控制系统(Networked Control System,NC
学位
目的 分析交叉配血患者不规则抗体(IA)筛查阳性结果的分布特征。方法 选择2020年4月至2022年3月于江西省中西医结合医院和南昌大学第二附属医院进行交叉配血的7 545例患者作为研究对象。所有患者均进行IA筛查,并对筛查阳性患者进行抗体特异性鉴定。统计交叉配血患者IA筛查阳性情况,分析IA筛查阳性患者的分布特征及IA阳性患者的特异性鉴定情况。结果 7 545例患者中有59例IA筛查阳性,阳性率
期刊
本文研究了短期负荷预测的方法,总结了BP神经网络预测算法的原理和技术,做出了该网络的电力系统短期负荷预测的模型,并依次针对隐含层节点个数为10、20、30的该模型作了预测对比、误差分析。除了这些之外,针对该模型联系中的占比以及阈值初始化出现的问题,利用遗传算法对该网络的算法做了完善,根据日气象特征和遗传算法改进了BP神经网络电力负荷预测模型。从日气象特征出发,建立了BP神经网络电力系统短期负荷预测
学位
随着分布式电源的大量并网,配电网的电气特性发生显著变化,主动配电网是以达到高效管理含分布式电源配电网为目的而提出的新兴发展方向。作为主动配电网研究的重点课题,主动配电网重构是优化配电网络,提高电能质量的有效手段。本文以含分布式电源的主动配电网作为主要研究内容,对静态重构和动态重构两方面进行深入研究,具有一定的现实意义。具体研究内容如下:首先,介绍了几种分布式电源的数学模型、潮流计算方法及配电网重构
学位
随着油气资源开采的愈发深入,面临的地质环境向着复杂化发展,因此如何提升钻井效率、降低能量损耗、节约成本是油气资源高效开发面临的关键问题之一,高压电脉冲破岩是脉冲功率技术的新型应用,该方法不仅可以实现无污染、低成本破碎岩石,更是可以将系统中的能量直接作用到岩石内部,降低能量转化过程的损耗提升破碎岩石的效率。目前高压电脉冲破岩还处于实验室研究阶段,因此用于电脉冲破岩的脉冲功率装置是深入研究、评价、分析
学位
<正> 例一:刘××,女,38岁。1982年2月17日行人工流产,术后回家,全身寒颤,体温38.5℃,曾口服土霉素二天,无效。2月20日晨因腹疼难忍,以人流术后感染收入院,当日下午请中医会诊。病人精神紧张,痛苦面容,高烧38.8℃,恶寒,呼吸急促,心率100次/分,腹痛难忍而拒按,脉浮数,舌质暗
期刊
无线电能传输技术(Wireless Power Transfer,WPT)具有安全、可靠、灵活、环境适应性强等特点,受到人们的广泛关注。在大部分实际应用中,系统需要从电网获取能量,在低压应用场合,系统需具有较高的降压比,此外由于实际应用环境的复杂性,对WPT系统的稳定性提出了更高的挑战。在此背景下,本文开展了基于半桥三电平变换器(Half-Bridge Three-Level Converter,
学位