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步進電機的PID控制

PID 控制作為一種簡單而實用的控制方法 , 在步進電機驅動中獲得了廣泛的應用。它根據給定值 r( t) 與實際輸出值 c(t) 構成控制偏差 e( t) , 將偏差的比例 、積分和微分通過線性組合構成控制量 ,對被控對象進行控制 。文獻將集成位置傳感器用于二相混合式步進電機中 ,以位置檢測器和矢量控制為基礎 ,設計出了一個可自動調節的 PI 速度控制器 ,此控制器在變工況的條件下能提供令人滿意的瞬態特性 。文獻根據步進電機的數學模型 ,設計了步進電機的 PID 控制系統 ,采用 PID 控制算法得到控制量 ,從而控制電機向規定位置運動 。通過驗證了該控制具有較好的動態響應特性 。采用 PID 控制器具有結構簡單 、魯棒性強 、可靠性高等優點 ,但是它無法有效應對系統中的不確定信息 。 

目前 , PID 控制更多的是與其他控制策略相結合 , 形成帶有智能的新型復合控制 。這種智能復合型控制具有自學習 、自適應 、自組織的能力 ,能夠自動辨識被控過程參數 , 自動整定控制參數 , 適應被控過程參數的變化 ,同時又具有常規 PID 控制器的特點。

怎樣解決步進電機振動和噪聲大的缺點

步進電機在低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點，一般可采用以下方案來降低：

A.如步進電機正好工作在共振區，可通過改變減速比等機械傳動避開共振區；

B.采用帶有細分功能的驅動器，這是很常用的、很簡便的方法；

C.換成步距角更小的步進電機，如三相或五相步進電機；

D.換成交流伺服電機，幾乎可以完全克服震動和噪聲，但成本較高；

E.在電機軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產品，但機械結構改變較大。

以上方法能有效降低步進電機的振動和噪聲，或許在實際應用中，還有其他的更適合的方法來解決，不妨發表出來共同討論學習。

步進電機可以連續運轉嗎?

長時間連續運轉會致使電機溫度上升，當超過電機內部的耐熱等級，會使得絕緣性能劣化。當使用步進電機時只要保持電機外殼表面溫度在100度以下，即可連續運轉。您可通過以下方法輕松降低步進電機的溫度。

抑制溫度上升的方法：

選用轉矩較為充裕的電機并降低運行電流

通過降低運行電流可有效抑制發熱，但相應的輸出轉矩也會降低，需要在選型時對轉矩預留一定的余量。

選用高的效率型步進電機

高的效率型步進電機通過材質的較佳化，大幅降低損耗，發熱也得以減少。可以幫助工廠實現空間節省以及提升裝置的自由度。