【摘 要】
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无刷舵机是以无刷直流电机为驱动的位置伺服系统,本文针对系统的控制要求和特点,完成了基于STM32的无刷舵机控制系统设计。首先理论研究了无刷舵机的结构及数学模型,对比分析
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无刷舵机是以无刷直流电机为驱动的位置伺服系统,本文针对系统的控制要求和特点,完成了基于STM32的无刷舵机控制系统设计。首先理论研究了无刷舵机的结构及数学模型,对比分析了无刷舵机的伺服电机驱动方式,包括无刷电机方波驱动和正弦波驱动方式,针对两种不同驱动方式的优缺点提出了方波驱动与基于霍尔传感器的简易正弦波驱动相结合的复合驱动方式。此外,针对舵机控制系统的结构和特点,对无刷电机转速的测量和舵机减速箱的齿轮间隙加以分析改进,进一步提高系统的性能。论文通过MATLAB/SIMULINK数学仿真工具搭建无刷舵机仿真平台,对方波驱动和正弦波驱动方式进行了仿真对比,实现了舵机控制系统的仿真,在此基础上,设计了基于STM32的无刷舵机控制系统实验平台,并基于非线性PID的位置-转速闭环控制结构,实现了对系统的良好控制,达到了相关设计指标。通过仿真和实验验证了无刷舵机控制系统的控制方法及实现的可行性。
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