步进电机的PID控制
PID 控制作为一种简单而实用的控制方法 , 在步进电机驱动中获得了广泛的应用。它根据给定值 r( t) 与实际输出值 c(t) 构成控制偏差 e( t) , 将偏差的比例 、积分和微分通过线性组合构成控制量 ,对被控对象进行控制 。文献将集成位置传感器用于二相混合式步进电机中 ,以位置检测器和矢量控制为基础 ,设计出了一个可自动调节的 PI 速度控制器 ,此控制器在变工况的条件下能提供令人满意的瞬态特性 。文献根据步进电机的数学模型 ,设计了步进电机的 PID 控制系统 ,采用 PID 控制算法得到控制量 ,从而控制电机向规***置运动 。通过验证了该控制具有较好的动态响应特性 。采用 PID 控制器具有结构简单 、鲁棒性强 、可靠性高等优点 ,但是它无法有效应对系统中的不确定信息 。
目前 , PID 控制更多的是与其他控制策略相结合 , 形成带有智能的新型复合控制 。这种智能复合型控制具有自学习 、自适应 、自***的能力 ,能够自动辨识被控过程参数 , 自动整定控制参数 , 适应被控过程参数的变化 ,同时又具有常规 PID 控制器的特点。
详解导致步进电机***不准的原因
强行使电机以要求的速度(大于极限起动预率)直接起动，可能会发生“丢步’或无响应。而当电机运行至终点时，虽然已经立即停止发脉冲，令其停止，但由于惯性作用，会发生冲过终点的现象，即产生过冲。
由于惯性作用产生过冲现象并出现步进电机***不准确的主要原因有以下几点：
（1）要求步进电机起动之初速度过高，远远超过步进电机的极限起动频率，或者说是加速度太大，从而造成“丢布”情况；
（2）步机电机马达的功率达不到系统的要求；
（3）步进电机在工作过程中或许遭受到干扰导致电机***不准；
（4）控制系统的控制器产生失误动作；
（5）换向时丢脉冲，单向运行***准确，换向后***出现偏差，并随着换向次数的增加导致其偏差值就越明显；
（6）软件存在设计缺陷；
由于开环控制系统具有操作方便，价格低廉的优点，所以我国所采用基本是以开环控制反应式步进电机为主。虽然步进电机应用广泛，但其并不能如同普通的交(直)流电机在常规条件下使用，且从起点到终点的运行速度在理论状况下，在电机的极限起动频率大于运行的速度时，电机可按要求运行，并可达到预期的运行速度。运行至行程结束时，也能立即发出可以实现停止功能的脉冲，并使电机停止运行。但实际情况是，步进电机能实现的极限起动预率较低，远不能满足较高的运行速度的要求。在这种工作状况下，强行使电机以要求的速度(大于极限起动预率)直接起动，则会发生“丢步”或无响应。而当电机运行至终点时，虽然已经立即停止发脉冲，令其停止，但由于惯性作用，会发生冲过终点的现象，即产生过冲。
需要我们特别注意的问题是，为了要保证系统的***精准度并获得较高的***速度，主流系统都将***过程划分为两种阶段进行。分别为：粗***阶段及精***阶段。根据生产实践经验，“丢步”和“过冲”是步进电机在运行中很常出现的两种严重影响步进电机***精度的“罪魁祸首”。
怎么选择步进电机？
步进电机怎么选型， 针对步进电机使用环境来选择特种步进电机能够防水、防油，用于某些特殊场合。例如水下机器人，就需要防水电机。如何选择步进电机，对于特种用途的电机，就要针对性选择了。
根据您的实际情况可否需要特殊规格特殊规格的步进电机，请和我们沟通，在技术允许的范围内，加工订货。例如，出轴的直径、长短、伸出方向等。
如果您看了上面的文章还不知道如何选择步进电机，那么请来电咨询我们的工程师，或者在线联系我们的***人员，留下联系方式，我们将尽快与您联系。
