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第1章 绪论 1

1.1 步进电动机的控制 2

1.1.1 步进电动机的开环控制 2

1.1.2 步进电动机的闭环控制 6

1.1.3 步进电动机的模糊控制 8

1.1.4 步进电动机的矢量控制 10

1.2 步进电动机的位置检测 11

1.2.1 反电动势法位置检测 11

1.2.2 磁链法位置检测 12

1.2.3 电感法位置检测 12

1.3 步进电动机的仿真 12

1.3.1 二相混合式步进电动机基本电路方程 13

1.3.2 Singh-Kuo模型 14

1.3.3 Pickup-Russell模型 15

1.3.4 Leenhouts电路模型 17

1.4 本书的基本结构 19

第2章 步进电动机的驱动技术 23

2.1 步进电动机开环驱动电路的基本结构 23

2.1.1 步进电动机开环驱动的基本原理 23

2.1.2 步进电动机开环驱动电路的基本结构 26

2.2 恒相流驱动 29

2.3 恒总流驱动 33

2.4 升频升压驱动 35

2.5 微步驱动 37

第3章 混合式步进电动机系统的仿真 41

3.1 混合式步进电动机系统主电路模型 44

3.1.1 主电路模型概述 44

3.1.2 星形接法绕组端电压的确定 47

3.1.3 五边形接法绕组端电压的确定 53

3.1.4 五角形接法绕组端电压的确定 57

3.1.5 主电路仿真模型 60

3.2 混合式步进电动机系统驱动电路模型 62

3.2.1 驱动电路模型概述 62

3.2.2 控制策略的仿真模型 64

3.2.3 电源电路的等效电路模型 65

3.2.4 电源电路的等效数学模型 67

3.2.5 电源电路的仿真模型 76

3.2.6 驱动电路仿真模型与系统仿真模型 78

3.3 仿真结果与分析 79

3.3.1 绕组电流仿真结果与分析 79

3.3.2 牵出转矩仿真与分析 90

3.4 仿真技术应用实例 95

3.4.1 步进电动机系统功率电路损耗仿真研究 95

3.4.2 步进电动机恒频斩波恒总流驱动器优化设计 102

3.5 步进电动机系统仿真软件 105

3.5.1 SMSS的主要功能 106

3.5.2 SMSS的数据输入 106

3.5.3 SMSS的计算和数据处理 107

3.5.4 SMSS的仿真结果示例 108

第4章 混合式步进电动机模糊控制位置伺服系统 110

4.1 基于DSP的模糊控制伺服系统结构 111

4.1.1 基于DSP的伺服控制系统设计 111

4.1.2 模糊控制伺服系统结构 122

4.2 集成位置传感器结构和位置检测原理 123

4.2.1 集成位置传感器结构 123

4.2.2 集成位置传感器位置检测原理 124

4.2.3 集成位置传感器位置检测电路 125

4.3 伺服系统模糊控制器的设计 128

4.3.1 速度模糊控制器的设计 129

4.3.2 速度模糊控制的软件实现 134

4.3.3 速度模糊控制的实测结果 135

4.3.4 位置模糊控制器的设计 136

4.3.5 位置模糊控制的软件实现 139

4.3.6 位置模糊控制的实测结果 139

4.4 模糊控制伺服系统的实现 142

4.4.1 系统硬件构成 142

4.4.2 系统软件构成 145

第5章 混合式步进电动机的矢量控制 146

5.1 二相混合式步进电动机的数学模型 146

5.2 二相混合式步进电动机的矢量控制 148

5.2.1 二相混合式步进电动机的磁链 148

5.2.2 二相混合式步进电动机的矢量控制方法研究 151

5.2.3 二相混合式步进电动机矢量控制系统的仿真 154

5.3 几个相关问题的讨论 156

5.3.1 二相混合式步进电动机d-q坐标的定义 156

5.3.2 电动机的四象限运行 158

5.3.3 电动机磁场饱和及参数变化对矢量控制的影响 160

第6章 混合式步进电动机伺服系统模型参数的辨识 163

6.1 二相混合式步进电动机的模型参数 163

6.2 遗传算法在步进电动机模型参数辨识中的应用 164

第7章 混合式步进电动机矢量控制伺服系统 170

7.1 位置控制器的设计及参考模型的设定 170

7.2 神经网络调节器的设计和在线实现 174

7.2.1 神经网络调节器的设计 174

7.2.2 神经网络调节器的在线实现 176

7.3 位置反馈信号的处理 179

7.3.1 位置反馈信号的处理过程 179

7.3.2 两路位置反馈信号的互补 181

7.3.3 低频幅值调制的消除 181

7.3.4 位置反馈干扰的消除 182

7.3.5 旋转方向的确定 183

7.3.6 电动机初始位置的确定 184

7.4 矢量控制伺服系统的实现 185

7.4.1 系统硬件构成 185

7.4.2 系统软件构成 188

7.4.3 实验结果 188

参考文献 198