Mit dem Aufkommen des Zeitalters der Intelligenz und des Internets der Dinge werden die Steuerungsanforderungen des Schrittmotors immer genauer. Um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Schrittmotorsystems zu verbessern, werden die Steuerungsmethoden des Schrittmotors aus vier Richtungen beschrieben:
1. PID-Regelung: Ausgehend vom gegebenen Wert r(t) und dem tatsächlichen Ausgangswert c(t) wird die Regelabweichung e(t) gebildet und Proportion, Integral und Differential der Abweichung werden durch eine lineare Kombination gebildet, um das geregelte Objekt zu regeln.
2. Adaptive Steuerung: Angesichts der Komplexität des Steuerungsobjekts und der unbekannten oder unvorhersehbaren Änderungen der dynamischen Eigenschaften wird zur Erzielung eines leistungsstarken Controllers ein global stabiler adaptiver Steuerungsalgorithmus basierend auf dem linearen oder annähernd linearen Modell des Schrittmotors abgeleitet. Seine Hauptvorteile sind die einfache Implementierung und die schnelle Anpassungsgeschwindigkeit. Er kann den Einfluss langsamer Änderungen der Motormodellparameter effektiv überwinden und das Ausgangssignal dem Referenzsignal folgen. Diese Steuerungsalgorithmen sind jedoch stark von den Motormodellparametern abhängig.
3. Vektorregelung: Die Vektorregelung ist die theoretische Grundlage moderner Hochleistungsmotorsteuerungen, die die Drehmomentregelung des Motors verbessern können. Sie teilt den Statorstrom in Erreger- und Drehmomentkomponente auf und steuert diese über die Magnetfeldausrichtung, um gute Entkopplungseigenschaften zu erzielen. Daher muss die Vektorregelung sowohl die Amplitude als auch die Phase des Statorstroms steuern.
4. Intelligente Steuerung: Sie durchbricht die traditionelle Steuerungsmethode, die auf mathematischen Modellen basieren muss. Sie verlässt sich nicht oder nicht vollständig auf das mathematische Modell des Steuerungsobjekts, sondern richtet sich ausschließlich nach der tatsächlichen Wirkung der Steuerung. Die Steuerung kann die Unsicherheit und Genauigkeit des Systems berücksichtigen und weist eine hohe Robustheit und Anpassungsfähigkeit auf. Fuzzy-Logik-Steuerungen und neuronale Netzwerksteuerungen sind derzeit in der Anwendung ausgereifter.
(1) Fuzzy-Steuerung: Die Fuzzy-Steuerung ist eine Methode zur Realisierung einer Systemsteuerung basierend auf dem Fuzzy-Modell des gesteuerten Objekts und der Näherungslogik des Fuzzy-Reglers. Das System ist eine fortschrittliche Winkelsteuerung, das Design benötigt kein mathematisches Modell und die Reaktionszeit ist kurz.
(2) Steuerung neuronaler Netzwerke: Durch die Verwendung einer großen Anzahl von Neuronen entsprechend einer bestimmten Topologie und Lernanpassung kann es jedes komplexe nichtlineare System vollständig approximieren, kann an unbekannte oder unsichere Systeme lernen und sich an diese anpassen und verfügt über eine hohe Robustheit und Fehlertoleranz.
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Veröffentlichungszeit: 21. Juli 2023