譯文：
微機(jī)實(shí)現(xiàn)混合型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器閉環(huán)控制的優(yōu)化算法
Petar Crnoˇsija, Member, IEEE, Branislav Kuzmanovic´, and Stipe Ajdukovic
摘要：本文討論的是混合型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器閉環(huán)控制的優(yōu)化算法和其微處理器執(zhí)行情況。在加上一系列電阻之后，混合步進(jìn)電機(jī)和反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器轉(zhuǎn)矩特性和最優(yōu)控制角在本文獻(xiàn)中有詳細(xì)論述。本文獻(xiàn)在這一領(lǐng)域研究的特殊貢獻(xiàn)，是在混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、放大器和常見的控制器中，對轉(zhuǎn)矩特性析和最優(yōu)控制角的分析。對配有斬波放大器和電流控制器的兩相混合步進(jìn)電機(jī)的研究中，對平均轉(zhuǎn)矩和最優(yōu)控制角的解析表達(dá)式有了進(jìn)一步的發(fā)展。對于一個混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器和基于微控制器的驅(qū)動器的執(zhí)行情況，在最優(yōu)算法上得以詳細(xì)的描述。從配有斬波器、放大器、相電流控制器和增量編碼器的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，我們可以得出最大加速度和最少定位時間的最優(yōu)控制算法。
索引詞：閉環(huán)控制，混合式步進(jìn)電機(jī)，微控制器執(zhí)行情況的最優(yōu)算法，最優(yōu)控制算法。
Ⅰ.簡介
有3種類型的步進(jìn)電機(jī)：反應(yīng)式、永磁式（磁鐵置于轉(zhuǎn)子的徑向）和混合式步進(jìn)電機(jī)（永磁鐵置于轉(zhuǎn)子的軸向），反應(yīng)式和混合式步進(jìn)電機(jī)比較常見，步進(jìn)電機(jī)在設(shè)計(jì)時允許進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和平移兩個運(yùn)動。減少相時間常數(shù)可以降低三相電流上升時間、增加混合步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，通過增加串聯(lián)電阻和配有電流控制器的晶體管放大器這是很容易實(shí)現(xiàn)的，而這時電源電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了額定值，當(dāng)前的電流響應(yīng)很強(qiáng)。
增加串聯(lián)電阻（即等效時間常數(shù)）和混合型步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)對轉(zhuǎn)矩特性的影響在【10】中有了詳細(xì)的描述，分析表達(dá)式源于只有3個步進(jìn)電機(jī)時的轉(zhuǎn)矩特性。這個表達(dá)式只適用于電機(jī)的設(shè)計(jì)和計(jì)算所需要的串聯(lián)電阻。解析表達(dá)式【17】可以推導(dǎo)出混合式步進(jìn)電機(jī)的最優(yōu)控制角，它指出了最大轉(zhuǎn)矩和等效時間常數(shù)的影響，這個表達(dá)式與表達(dá)式【1】相近。
加強(qiáng)電流響應(yīng)和增加混合式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩的時候，串聯(lián)電阻上大量的能量損失是最基本的缺點(diǎn)。晶體管放大器和電流控制器的發(fā)展，非常有助于改善轉(zhuǎn)矩特性和促進(jìn)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的廣泛使用。
步進(jìn)電機(jī)的基本優(yōu)點(diǎn)是它的數(shù)字化和開環(huán)控制。相對大轉(zhuǎn)矩儲備必須保證可靠的混合步進(jìn)電機(jī)性能的開環(huán)控制模式。因此，最大加速度和角速度的混合式步