【摘 要】
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步进电机驱动系统在机电设备中的应用非常广泛,由于负载对步进电机驱动系统的启、停影响很大,使得绝大多数步进电机系统未能工作在最佳状态.因此,研究其负载运动的动力学特性
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步进电机驱动系统在机电设备中的应用非常广泛,由于负载对步进电机驱动系统的启、停影响很大,使得绝大多数步进电机系统未能工作在最佳状态.因此,研究其负载运动的动力学特性,对最大限度的发挥步进电机的效率具有重要意义.该文以数控标牌打印机上的X轴步进电机驱动系统为研究对象,通过对系统的分析和简化,建立动力学模型.并且用同步带受力代替步进电机的输出作为驱动系统的输入,以负载加速度作为系统的输出,依据最小二乘参数估计算法要求建立了系统的数学模型.设计了一套完整的测试系统输入和输出信号的实验装置,利用先进的ADlink信号采集卡、动态应变仪和电荷放大仪等仪器,采集系统的输入和输出信号,并将测试到的信号转化为mat数字格式.以MATLAB作为工具,拟合同步带的弹性系数,使同步带的应变直接以受力的形式表现出来,使输入和输出信号的单位达到统一.设计Butterworth滤波器,对采集的信号进行初步处理,过滤掉高频噪声.编制最小二乘算法应用程序,对采集到的数字信号分段进行辨识,得到系统的相应的动力学方程.并得到了系统的粘滞阻尼和弹性系数的变化规律,并以图表的形式表示出来.研究结果对步进电机驱动系统的优化控制具有很好的应用价值.该论文的完成,不仅对类似的步进电机驱动系统提供了很好的模板,该方法也同样适用于其他方式驱动系统.
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