隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，對步進(jìn)電機控制系統的精度要求越來(lái)越高，早期的控制策略已經(jīng)不能滿(mǎn)足當前系統的需求，為了提高步進(jìn)電機系統精度和可靠性，展開(kāi)了步進(jìn)電機控制策略的研究。下面敘述最廣泛的四個(gè)方向：

 

1、PID控制：它根據給定值 r( t) 與實(shí)際輸出值 c(t) 構成控制偏差 e( t) , 將偏差的比例 、積分和微分通過(guò)線(xiàn)性組合構成控制量 ,對被控對象進(jìn)行控制 。現已驗證了該控制法具有較好的動(dòng)態(tài)響應特性。所制造的PID 控制器具有結構簡(jiǎn)單 、魯棒性強 、可靠性高等優(yōu)點(diǎn) ,但是它無(wú)法有效應對系統中的不確定信息 。

 

2、自適應控制：它是上世紀50年代發(fā)展起來(lái)的自動(dòng)控制領(lǐng)域的分支。隨著(zhù)控制對象的復雜化 ,當動(dòng)態(tài)特性不可知或發(fā)生不可預測的變化時(shí)，為得到高性能的控制器，根據步進(jìn)電機的線(xiàn)性或近似線(xiàn)性模型推導出了全局穩定的自適應控制算法 ,。其主要優(yōu)點(diǎn)是容易實(shí)現和自適應速度快 ,能有效地克服電機模型參數的緩慢變化所引起的影響 ,是輸出信號跟蹤參考信號 ，但這些控制算法都嚴重依賴(lài)于電機模型參數

 

3、矢量控制：矢量控制是現代電機高性能控制的理論基礎 ,可以改善電機的轉矩控制性能 。它通過(guò)磁場(chǎng)定向將定子電流分為勵磁分量和轉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 。

 

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4、智能控制：它突破了必須基于數學(xué)模型的框架的傳統控制方法 ，不依賴(lài)或不完全依賴(lài)控制對象的數學(xué)模型 ,只按實(shí)際效果進(jìn)行控制 , 在控制中有能力考慮系統的不確定性和精確性，具有較強的魯棒性 、自適應性 。現已有模糊邏輯控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制在應用中較為成熟。

 

  a、模糊控制：模糊控制就是在被控制對象的模糊模型的基礎上 ,運用模糊控制器的近似推理等手段 ,實(shí)現系統控制的方法 。系統為超前角控制 ,設計無(wú)需數學(xué)模型 ,速度響應時(shí)間短 。

 

  b、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制：利用大量的神經(jīng)元按一定的拓撲結構和學(xué)習調整，可以充分逼近任意復雜的非線(xiàn)性系統 ,能夠學(xué)習和自適應未知或不確定的系統 ,具有很強的魯棒性和容錯性 。

 

目前，很多學(xué)者將這些控制技術(shù)相互結合，以解決單純控制技術(shù)的不足。


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