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。
与其他电机设计相比,闭环步进电机具有的功能。但是,它们并不是每个应用程序的理想偏好。与这些步进器相关的一些缺点包括在更高速度下操作时失去同步,这是由于定期再次出现机械或电气问题。这些步进器可能需要反馈传感器来识别失速和停止条件。而且,它们倾向于颤抖和振动,作为一种齿槽动作。这些因素可能会抑制闭环步进电机市场的增长。
由于失速检测现在在当今的现代步进驱动器中以电子方式处理,因此可选的反馈装置通常用于由于元件未对准,噪声和/或丢失的脉冲(位置)信息而进行的位置校正。具有反馈的步进电机(取决于步进驱动器)将具有较小的速度纹波并且比开环等效物使用更少的功率,并且在低速下将具有比等效三相伺服电机更高的残余转矩。因此,设计者必须使用关于要执行的工作的辨别力,因为需要反馈的步进电机应用可以接近伺服系统的成本,并且在一个应用中可能的操作优势可能是另一个应用中的缺点。闭环步进系统在技术上与伺服电机系统竞争不佳;因此,应该仔细考虑两种类型系统的优缺点。
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