步進(jìn)電機(jī)如何進(jìn)行矢量控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制？

一直以來，步進(jìn)電機(jī)都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?a href="/tags/步進(jìn)電機(jī)" target="_blank">步進(jìn)電機(jī)的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、步進(jìn)電機(jī)矢量控制

矢量控制是現(xiàn)代電機(jī)高性能控制的理論基礎(chǔ) ,可以改善電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制性能 。它通過磁場(chǎng)定向?qū)⒍ㄗ与娏鞣譃閯?lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量分別加以控制，從而獲得良好的解耦特性 ，因此 ，矢量控制既需要控制定子電流的幅值 ,又需要控制電流的相位 。由于步進(jìn)電機(jī)不僅存在主電磁轉(zhuǎn)矩，還有由于雙凸結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩 ，且內(nèi)部磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 , 非線性較一般電機(jī)嚴(yán)重得多 , 所以它的矢量控制也較為復(fù)雜 。推導(dǎo)出了二相混合式步進(jìn)電機(jī) d-q 軸數(shù)學(xué)模型 ,以轉(zhuǎn)子永磁磁鏈為定向坐標(biāo)系 ,令直軸電流 id =0 ,電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與 iq 成正比 , 用PC 機(jī)實(shí)現(xiàn)了矢量控制系統(tǒng) 。系統(tǒng)中使用傳感器檢測(cè)電機(jī)的繞組電流和轉(zhuǎn)自位置 ,用 PWM 方式控制電機(jī)繞組電流 。文推導(dǎo)出基于磁網(wǎng)絡(luò)的二相混合式步進(jìn)電機(jī)模型 , 給出了其矢量控制位置伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ,采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型參考自適應(yīng)控制策略對(duì)系統(tǒng)中的不確定因素進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，通過最大轉(zhuǎn)矩/電流矢量控制實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高效控制 。

矢量控制的原理是將三相交流電機(jī)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)系下磁通量的x、y分量，而后通過改變兩個(gè)分量的相對(duì)大小和相位角來控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的精確控制，提高其性能和效率。

矢量控制是通過測(cè)量和控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量，根據(jù)磁場(chǎng)定向原理分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。具體是將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流分量

(勵(lì)磁電流)和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量(轉(zhuǎn)矩電流)分別加以控制，并同時(shí)控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。

矢量控制技術(shù)是一種高精度、高效率的電機(jī)控制方法，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1. 精確控制： 矢量控制技術(shù)可實(shí)現(xiàn)精確控制電機(jī)的電流、電壓和頻率，從而可以實(shí)現(xiàn)精確控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、位置等運(yùn)動(dòng)參數(shù)，使得系統(tǒng)具備高精度控制能力。

2. 高效率： 矢量控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高效控制，通過精確控制電機(jī)的電流、電壓、頻率等參數(shù)，降低能源消耗，提高了系統(tǒng)的能效性，避免了傳統(tǒng)的控制方法中出現(xiàn)的能量浪費(fèi)問題。

3. 適應(yīng)能力強(qiáng)： 矢量控制技術(shù)對(duì)于不同負(fù)載的適應(yīng)能力強(qiáng)，能夠保證電機(jī)在各種復(fù)雜的負(fù)載條件下運(yùn)行穩(wěn)定，并且可以根據(jù)負(fù)載的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電機(jī)的控制參數(shù)，使得系統(tǒng)具備高度的靈活性和可靠性。

4. 響應(yīng)速度快： 矢量控制技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算電機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，響應(yīng)速度快，可以實(shí)現(xiàn)高速度的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，從而適用于需要高速度動(dòng)態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域。

二、步進(jìn)電機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是利用大量的神經(jīng)元按一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)調(diào)整的方法 。它可以充分逼近任意復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，能夠?qū)W習(xí)和自適應(yīng)未知或不確定的系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的魯棒性和容錯(cuò)性，因而在步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用 。將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)最佳細(xì)分電流 ，在學(xué)習(xí)中使用 Bayes 正則化算法 ,使用權(quán)值調(diào)整技術(shù)避免多層前向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)陷入局部極小點(diǎn) ，有效解決了等步距角細(xì)分問題。

經(jīng)由小編的介紹，不知道你對(duì)步進(jìn)電機(jī)是否充滿了興趣?如果你想對(duì)步進(jìn)電機(jī)有更多的了解，不妨嘗試度娘更多信息或者在我們的網(wǎng)站里進(jìn)行搜索哦。