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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(qū)動中獲得了廣泛的應用。它根據(jù)給定值 r( t) 與實際輸出值 c(t) 構(gòu)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(gòu)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(diào)節(jié)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(tài)特性 。文獻根據(jù)步進電機的數(shù)學模型 ，設計了步進電機的 pid 控制系統(tǒng) ，采用 pid 控制算法得到控制量 ，從而控制電機向規(guī)定位置運動 。通過驗證了該控制具有較好的動態(tài)響應特性 。采用 pid 控制器具有結(jié)構(gòu)簡單 、魯棒性強 、可靠性高等優(yōu)點 ，但是它無法有效應對系統(tǒng)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(jié)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(shù) ， 自動整定控制參數(shù) ， 適應被控過程參數(shù)的變化 ，同時又具有常規(guī) pid 控制器的特點。
步進電機上機前的準備工作和注意事項
1、 給閉環(huán)電機和驅(qū)動器提供電能的電源電壓是否合適(過壓很可能造成驅(qū)動模塊的損壞)，對于直流輸入的 /- *性一定不能接錯，驅(qū)動控制器上的電機型號或電流設定值是否合適(開始時不要太大)；
2、控制信號線接牢靠，工業(yè)現(xiàn)場盡量要考慮屏蔽問題(如采用雙絞線)，電機和驅(qū)動器以及編碼器的接線圖要了然于胸；
3、 一定要搞清楚接地方法，還是采用浮空不接。
4、開始運行的半小時內(nèi)要密切觀察閉環(huán)步進電機的狀態(tài)以及編碼器的反饋情況，如運動是否正常，聲音和溫升情況，發(fā)現(xiàn)問題立即停機調(diào)整。
詳解導致步進電*不準的原因
強行使電機以要求的速度(大于*限起動預率)直接起動，可能會發(fā)生“丟步’或無響應。而當電機運行至終點時，雖然已經(jīng)立即停止發(fā)脈沖，令其停止，但由于慣性作用，閉環(huán)步進電機多少錢，會發(fā)生沖過終點的現(xiàn)象，即產(chǎn)生過沖。
由于慣性作用產(chǎn)生過沖現(xiàn)象并出現(xiàn)步進電*不準確的主要原因有以下幾點：
（1）要求步進電機起動之初速度過高，遠遠超過步進電機的*限起動頻率，或者說是加速度太大，從而造成“丟布”情況；
（2）步機電機馬達的功率達不到系統(tǒng)的要求；
（3）步進電機在工作過程中或許遭受到干擾導致電*不準；
（4）控制系統(tǒng)的控制器產(chǎn)生失誤動作；
（5）換向時丟脈沖，閉環(huán)步進電機公司，單向運行定位準確，換向后定位出現(xiàn)偏差，并隨著換向次數(shù)的增加導致其偏差值就越明顯；
（6）軟件存在設計缺陷；
由于開環(huán)控制系統(tǒng)具有操作方便，閉環(huán)步進電機價格，價格低廉的優(yōu)點，所以我國所采用基本是以開環(huán)控制反應式步進電機為主。雖然步進電機應用廣泛，但其并不能如同普通的交(直)流電機在常規(guī)條件下使用，且從起點到終點的運行速度在理論狀況下，在電機的*限起動頻率大于運行的速度時，電機可按要求運行，并可達到預期的運行速度。運行至行程結(jié)束時，也能立即發(fā)出可以實現(xiàn)停止功能的脈沖，并使電機停止運行。但實際情況是，步進電機能實現(xiàn)的*限起動預率較低，遠不能滿足較高的運行速度的要求。在這種工作狀況下，閉環(huán)步進電機，強行使電機以要求的速度(大于*限起動預率)直接起動，則會發(fā)生“丟步”或無響應。而當電機運行至終點時，雖然已經(jīng)立即停止發(fā)脈沖，令其停止，但由于慣性作用，會發(fā)生沖過終點的現(xiàn)象，即產(chǎn)生過沖。
需要我們特別注意的問題是，為了要保證系統(tǒng)的定位度并獲得較高的定位速度，主流系統(tǒng)都將定位過程劃分為兩種階段進行。分別為：粗定位階段及精定位階段。根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，“丟步”和“過沖”是步進電機在運行中很常出現(xiàn)的兩種嚴重影響步進電*精度的“罪魁禍首”。
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