过去用于诱导保护性步进以保持人体静止平衡的方法要么缺乏对初始下降条件的控制的灵活性,要么涉及限制系统移动性的相当大的质量。本报告描述了用于引起保护性响应的步进电机闭环腰拉系统的设计和功能。应用载荷 - 运动曲线组合的台架测试表明,力水平大于204N时性能下降,这完全在人体实验中遇到的水平。光学编码器反馈设计允许每步0.00225 mm的位置精度。速度与记录速度的回归分析得出可接
闭环步进电机
过去用于诱导保护性步进以保持人体静止平衡的方法要么缺乏对初始下降条件的控制的灵活性,要么涉及限制系统移动性的相当大的质量。本报告描述了用于引起保护性响应的步进电机闭环腰拉系统的设计和功能。应用载荷 - 运动曲线组合的台架测试表明,力水平大于204N时性能下降,这完全在人体实验中遇到的水平。光学编码器反馈设计允许每步0.00225 mm的位置精度。速度与记录速度的回归分析得出可接受的拟合(r2 = 0.99)。平均上升时间为63.0 +/- 18.0(SD)ms,并且与器件的负载极限一致。在人类实验中,反复的扰动一直在实现。对于具有不同几何形状,重量和惯性的受试者,施加的运动轮廓在水平上通常是可比较的,尽管存在轻微位置滞后的趋势。该方法允许灵活且准确地控制扰动引起的下降的初始条件以引发步骤。系统尺寸和可移动性使其可以在临床环境中实施。
闭环步进电机系统结合了伺服电机和步进电机技术的优点。在功能上,闭环步进电机系统比标准步进电机设置运行得更平稳,电阻更小。由于闭环系统提供反馈和控制以及短暂的瞬态和自由振荡时间,因此闭环系统不会丢失或获得步骤。
当应用需要提高能量效率和平稳运行时,闭环步进电机系统可能是选择,尤其是在高负载时。此外,闭环步进系统具有优于伺服电机系统的优点,即在低RPM下具有更高扭矩。其他优点包括短暂的瞬态时间,更少的封装,使用从集成到电机的控制器到控制器的反馈的准确/正确定位,以及相对较低的价格。
步进电机低速转动时振动和噪声大是其固有的缺点,一般可采用以下方案来克服:
A、如步进电机正好工作在共振区,可通过必变减速比提高步进电机运行速度。
B、采用带有细分功能的驱动器,这是常用的,简便的方法。因为细分型驱动器电机的相电流变化较半步型平缓。
C、换成步距角更小的步进电机,如三相或五相步进电机,或两相细分型步进电机。
D、换成直流或交流伺服电机,几乎可以完全克服震动和噪声,但成本较高。
E、在电机轴上加磁性阻尼器,市场上已有这种产品,但机械结构改变较大。
(作者: 来源:)