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步进驱动系统大振荡机理与轨迹优化控制

张高阳 金鑫 张之敬

张高阳, 金鑫, 张之敬. 步进驱动系统大振荡机理与轨迹优化控制. 自动化学报, 2015, 41(1): 84-93. doi: 10.16383/j.aas.2015.c140154
引用本文: 张高阳, 金鑫, 张之敬. 步进驱动系统大振荡机理与轨迹优化控制. 自动化学报, 2015, 41(1): 84-93. doi: 10.16383/j.aas.2015.c140154
ZHANG Gao-Yang, JIN Xin, ZHANG Zhi-Jing. Large Oscillation Mechanism and Optimization Control of Stepping Systems. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2015, 41(1): 84-93. doi: 10.16383/j.aas.2015.c140154
Citation: ZHANG Gao-Yang, JIN Xin, ZHANG Zhi-Jing. Large Oscillation Mechanism and Optimization Control of Stepping Systems. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2015, 41(1): 84-93. doi: 10.16383/j.aas.2015.c140154

步进驱动系统大振荡机理与轨迹优化控制

doi: 10.16383/j.aas.2015.c140154
基金项目: 

国家自然科学基金(51127004);国防基础科研(A0920110013)资助

详细信息
    作者简介:

    张高阳 北京理工大学微小型制造研究所博士研究生.2010年获得北京理工大学机械与车辆学院硕士学位.主要研究方向为自动化微装配,控制技术. E-mail:gaogao@bit.edu.cn

    通讯作者:

    金鑫 北京理工大学机械与车辆学院副教授.2005年获北京理工大学机械制造及其自动化系工学博士学位.主要研究方向为微小型制造理论,仿真和装备技术.本文通信作者. E-mail:goldking@bit.edu.cn

Large Oscillation Mechanism and Optimization Control of Stepping Systems

Funds: 

Supported by National Natural Science Foundation of China (51127004), and Defense Basic Research (A0920110013)

  • 摘要: 为了解决步进驱动系统运动控制中的振荡、 丢步和失调等问题, 改善步进驱动系统的控制性能, 优化步进驱动系统的控制, 通过研究步进驱动系统的微步驱动控制过程, 建立了步进驱动系统的微步驱动数学模型, 提出了步进驱动系统的仿真建模方法, 通过仿真模型的数值模拟分析了大振荡、丢步及失调问题的产生原因并 建立了大振荡及丢步的机理模型, 在此基础上进一步提出了基于稳态截止频率的速度轨迹优化控制方法. 最后, 通过一个实例进行了实验验证. 结果表明: 该建模方法能够准确地描述步进驱动系统的特性, 速度轨迹优化控制方法能够有效地消除摆臂系统的大振荡、 丢步、失调等严重问题, 显著提高了摆臂系统运动平稳性及精密定位能力.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-14
  • 修回日期:  2014-06-30
  • 刊出日期:  2015-01-20

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