基于S曲线的永磁同步电机加减速控制及算法分析研究
步进电机S曲线加减速控制研究与实现
• 介绍了其脉冲产生机制，对S曲线加减速的算法及其曲线 方程作了分析推导并进一步阐述了将曲线转化为脉冲的离 散实现过程。
减肥最有效的方法 sys源自• 然后列举了实际运动中可能出现的加减速情况并针对各情 况分析了实时运动控制过程。最后通过脉冲测试证明。
• 所提出的基于AT91SAM9261的加减速算法及运动控制方 法可行有效，能够适应各种不同运动参数，提高了步进电 机的效率和稳定性。
步进电机S曲线加减速控制研究与实现
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采用有限元分析与实验研究相结合的方法对积层式压电 驱动器进行动态特性分析和实验测试。该驱动器的伸缩模 态对应的谐振频率有限元分析结果为38.5 kHz
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步进电机按照S型曲线加减速时不存在柔性冲击，适合于 高速运动。本文采用嵌入式ARM片上系统AT91SAM9261 作为控制平台
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End
S曲线加减速算法研究
(2 T1
+T2)
+
1 2
JT1
(2T21 +3T1T2
+T22)
3T1 T2 +T22) -v03 [ (2T5 +T6) +12 JT5 (2T25 +3T56
+T26)}
(16)
由 (12)(15)可得
· 62 ·
《机床 与液压》 2002.No.5
T2
=vmax -vs Amax
-T1
(13)(15) 式可得
T6 =vmAaxm-ax ve -T5 加速区 长度为
(17) (18)
Sa
=S 03
=vs(2T1
+T2)+
1 2
JT
1(2 T21
+3 T1
T2
+T22)
(19)
减速区 长度为
Sd
=S 07
-S 04
=v03(2 T5
+T6)-
1 2
JT5(2 T25
+3 T5 T6
+T26)
(20)
上述各个计算公式还可以根据具体情况进行简化 。
加速度 、 速度 、 位移的计算通式 , 并对各种情况进行了讨论 , 通过一个 计算实例表 明 , 本文所给 出的 S 曲 线加减速 算法克 服了 传统加减速算法中的缺点 , 速度在变化过程中十分平滑 , 是一种适合于高速切削的柔性加减速算法 。
关键词 :加减速 ;S 曲线 ;柔性 ;CNC
中途分类号 :TP273 文献标示码 :A 文章编号 :1001-3881 (2002) 5 -060-3
这样只要根据 具体条 件计 算得 到了 各个 阶段 的 运行 时
基于Matlab的S曲线加减速控制算法研究
响， 还与第 ｉ 一１ 路 径段 和 ｉ ＋１ 路径段 的转接 速度 以及 第 ｉ 路径段和 第 ｉ ＋１路径段的路径 长度有 关。利 用此 算法经 Ｍａ ｔ ．
１ ａ ｂ编程仿真得 出当相邻 两折 线段 夹角为 ９ Ｏ 。 和１ ３ ５ 。 时， 通过折 线交点时对应 各坐标运动速 度的变化。
ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ．Ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｉ ｓ ｎ ｅ ｗ ａ ｌ ｇ ｏ ｉｔ ｒ ｈ ｍ ，ｗｅ ｇ ｅ ｔ ａ ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｐ ａ ｔ ｈ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ
关键 词 Ｓ曲 线 ； 转接速 度 ； 夹角； Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ
中图分类号
Ｔ Ｐ ２ ７ ３
s曲线加减速算法研究
s曲线加减速算法研究S形曲线加减速算法在机械和工程领域被广泛应用，尤其在机器人、数控机床等领域，它可以有效地提高机器的运行效率和精度。
以下是S形曲线加减速算法的原理和应用。
一、S形曲线加减速算法的原理S形曲线加减速算法是一种特殊的加减速控制算法，其速度曲线呈现一个类似于英文字母“S”的形状。
该算法基于加速度匀速变化的原理，通过将加速过程分为多个阶段，使得加速过程更加平滑，避免了传统加减速过程中的冲击和振动，提高了机器的运行精度和稳定性。
S形曲线加减速算法通常分为7个阶段：加加速段（T1）、匀加速段（T2）、减加速段（T3）、匀速段（T4）、加减速段（T5）、匀减速段（T6）和减减速度段（T7）。
在不同的阶段，加速度和速度的变化情况也不同。
通过合理地控制各阶段的时长和速度变化，可以使得机器的运行轨迹更加精确和平稳。
二、S形曲线加减速算法的应用S形曲线加减速算法在许多领域都有广泛的应用，例如在机器人领域中，该算法可以用于控制机器人的运动轨迹和速度变化，提高机器人的运行精度和稳定性。
此外，在数控机床领域中，该算法也可以用于控制机床的运动轨迹和速度变化，提高加工精度和效率。
在应用S形曲线加减速算法时，需要考虑到机器的负载和运动轨迹等因素。
针对不同的应用场景和机器参数，需要对算法进行相应的调整和优化，以确保机器能够安全、稳定地运行。
三、结论S形曲线加减速算法是一种先进的加减速控制算法，它可以有效地提高机器的运行效率和精度。
通过将加速过程分为多个阶段，使得加速过程更加平滑，避免了传统加减速过程中的冲击和振动，提高了机器的运行精度和稳定性。
在未来的研究中，可以进一步探索S形曲线加减速算法的优化方法和应用范围，为机器人的运动控制和数控机床等领域提供更加精准、稳定的控制方案。
基于S曲线的步进电机加减速的控制
法可 以满足不 同约束条件下 步进 电机 加减速的控制。
关键词 ： 步进 电机 ； Ｓ曲线 ； 加速度 ； 速度 ； 仿真
中 图 分 类 号 ：Ｐ ７ ； Ｈ ９ Ｔ ２３ Ｔ ３ 文 献 标 志 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １ ４ ５ （ ０ １ ０ ０ １ ０ １０ — ５ １ ２ １ ）７— ８ ３— ５
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｉ ｎ ｔｓｕ ｙｎ ｎ ｓ ｐ ｅ — ｔｒ ｃ ｅｅ ａｉｎ ａ ｄ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｒｌｕ ｄ ｒｄ ｆ ｒｎ ｏ ｓ ａ ｎ ，ｔ ｅ Ｓ ｃ ｒ ｅ ａ ｇ ｒ ｈ ｗａ ｉ ｔ ｍｉ ｇ ａ ｔ ｄ ｉ ｇ ｏ ｔ ｐ ｒｍｏ ｏ ’ ａ ｃ ｌ ｒｔ ｎ ｐ ｅ ｏ ｔ ｎ ｅ ｉ ｅ ｅ ｔ ｎ ｔ ｉ ｓ ｈ － ｕ ｖ ｌ ｏ ｔ ｍ ｓｆ ｓｌ ｅ Ｓ ｏ ｏ ｆ ｃ ｒ ｉ ｒ ｙ ａ ａｙ ｅ ｎ ｌ ｚ ｄ，ｔｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｅｗ ｅ － ｕ ｖ ｇ ｒｔ ｍ ｎ ｔ ｅ ｌ ｏ ｔ ｍｓ ｕ ｅ ｏ ｔｒｃ ｎ ｒ ｌ ｒ ｉｅ ．Ａ ｔ ｒｔｅ ａ ａｙ ｉ ｆｔ ｅ ｔ ｄ — ｈ ｏ ｎ ｃｉ ｓｂ ｔ ｅ ｎ Ｓ ｃ ｒｅ ａ ｏ ｉ ｏ ｌ ｈ ａ ｄ ｏｈ ｒａｇ ｒ ｈ ｓ ｄ ｆ ｒｍｏｏ ｏ ｔ ｅ ｇｖ ｎ ｉ ｏ ｗｅ ｆ ｈ ｎ ｓｓｏ ｒ ｉ ｅ ｌ ｈ ａ
Ｋｅ ｒ ｓ ｔｐ ｅ — ｔｒ －ｕ ｅ ｃ ｅｅ ａｉ ｎ ｐ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ：ｓｅ ｐ ｒｍｏｏ ；Ｓ ｃ ｒ ；ａ ｃ ｌ ｒ ｔ ；ｓ ｅ ｄ；ｓｍｕ ａ ｉｎ ｖ ｏ ｉ ｌｔ ｏ
基于S曲线的电机速度规划研究与仿真
基于S曲线的电机速度规划研究与仿真作者：孙友增邹海荣徐蓉王建设来源：《科技与创新》2016年第16期摘要：针对目标检测系统的特点，介绍了基于S曲线的速度规划算法，提出了该算法的数学公式，并介绍了仿真时的算法框图，最后利用MATLAB对该算法进行了仿真分析。
仿真结果表明，该算法能够很好地应用在目标检测系统中。
关键词：目标检测系统；S曲线；速度规划；MATLAB中图分类号：TP273；TM383 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.16.026目标检测系统是利用3D激光扫描技术提取目标位置信息的，然后识别目标物体。
目标检测系统的整体结构如图1所示。
由图1可知，保证激光器动态扫描过程的稳定性对于系统提取目标位置信息是至关重要的。
因此，在电机带动激光器的过程中，其良好动态运行性能是控制系统可靠、稳定工作的重要前提。
所以，规划电机启停阶段的速度对保证电机速度和加速度的连续性，以减小冲击有非常重要的现实意义。
1 电机速度规划目前，国内外的研究学者对电机速度规划的研究已经取得了很大的进展。
常用的电机速度规划曲线有3种：梯形曲线、指数型曲线和S型曲线。
梯形曲线是加速度保持一恒定值不变，速度以线性规律上升。
这种速度规划方式简单，而且节省硬件资源，但是，当速度变化时，会产生突变，达不到速度的连续性要求。
除此之外，它将影响电机的运行质量和机械系统的使用寿命。
指数型曲线是符合系统内在规律的，它适用于控制系统处理速度快且对加速过程要求比较高的场合。
然而，在电机加速或减速的开始和停止阶段，指数型曲线会产生一定的冲击。
S 型曲线不仅适用于控制系统处理速度快且对加速过程要求比较高的场合，而且它是在加减速启动阶段和结束阶段加减速，使速度变化柔和，从而适应电动机的性能，减少冲击。
实际上，S 曲线是通过控制加加速度的恒定最大程度上减小冲击和震荡的。
文献[8]在这三种常用的电机速度规划曲线之上，通过角加速度和角速度的关系式方程（ɑ—ω方程）构造出了e/e型及Cos 型电机速度规划曲线。
数控系统S型曲线加减速快速规划研究
数控系统S型曲线加减速快速规划研究
近年来，随着制造业的快速发展和人工智能技术的不断进步，数控系统已经被广泛应用于各种自动化生产中。
作为数控系统的重要组成部分，曲线加减速控制技术越来越受到业界的关注和研究。
在数控系统中，曲线加减速控制是一种重要的运动控制技术，可以实现机械设备在加减速运动、转弯等过程中，达到更加平稳、准确的运动效果。
而S型曲线加减速控制则是曲线加减
速中常用的一种控制方式。
S型曲线加减速控制技术的基本原理是通过对速度进行先加速、后减速的控制，使得机械设备的加减速过程更加平稳、逐渐递增的过程，有效降低了机械设备的震动和冲击。
在实际生产中，这种控制方式可以提高生产效率，降低生产成本，提高产品的质量，并且具有广泛的适应性和可靠性。
800字。
S曲线加减速控制方法研究
S曲线加减速控制方法研究
朱晓春;屈波;孙来业;汪木兰
【期刊名称】《机械设计与制造工程》
【年(卷),期】2006(035)023
【摘要】针对目前S曲线加减速控制的不足,研究了易实现控制的S曲线加减速算法.给出了控制策略和实时控制方法.基于该算法和控制方法进行了应用研究,并给出了应用实例,结果表明采用该算法和控制方法实现高速高精度是正确的和可行的.【总页数】3页(P38-40)
【作者】朱晓春;屈波;孙来业;汪木兰
【作者单位】南京工程学院,自动化系,江苏,南京,211167;南京工程学院,自动化系,江苏,南京,211167;南京工程学院,自动化系,江苏,南京,211167;南京工程学院,自动化系,江苏,南京,211167
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于S曲线加减速的NURBS插补控制方法研究∗ [J], 岳磊;赵国勇;刘晨希;安红静
2.基于NURBS曲线插补的五段S曲线加减速控制方法研究 [J], 周胜德;梁宏斌;乔宇
3.NURBS曲线高速高精度插补及加减速控制方法研究 [J], 李思益;罗为
4.参数曲线插补自适应加减速控制方法研究 [J], 刘凯;赵东标
5.基于PMAC的交流伺服电机S曲线加减速控制方法研究 [J], 顾海琴;李文斌;梁国星
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基于 Ｓ曲线的永磁 同步 电机加减速控制及算法分析研究
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朱 磊 朱 元
（ 同济 大学 中德 学 院 上 海 ２ ０ ０ ０ ９ ２ ）
摘 要： 为 了设 计永 磁 同步 电机 的 高性 能速 度控 制 器， 提 出 了一 种基 于Ｓ 曲线 的速度 控 制 器设 计 方 法。 首 先分 析 了ｓ 曲线 算法 原理 ， 基 于永磁 同 步 电机 的数 学模 型 ， 针 对普 通控 制 系统性 能 受参数 变化及 各种 不 确 定影响 严 重等缺 点， 在 分析Ｓ 曲线传 统的七 段模 型后 ， 在 速度 控 制器 中引入 了 基 于ｓ 曲线 的永磁 同步 电机 加速 度 和速度控 制 方 法。 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ 仿 真结 果表 明， 基 于ｓ 曲线 的永磁 同步 电机 加速 度 和速度控 制 方 法， 使 系统 能够快 速的 跟 踪给 定速 度 命令 值， 保证 系统 的性 能及 其稳 定 性， 系统具 有 良好 的稳 态精 度和 动 态性 能 。 关键词 ： 永磁 同步 电机 矢量控 制 ｓ 曲线 中 图分 类号 ： Ｔ Ｍ３ ５ １ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号： １ ０ ０ ７ — ９ ４ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ｌ ５ ５ — ０ ２
Ａｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ ａ ｎｄ Ｓｐｅｅ ｄ Ｃｏｎｔ ｒ ｏｌ ｏｆ ＰＭ ＳＭ
Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ Ｓ． ． ． ｃ ｕｒ ｖｅ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｏ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｈｉ ｇ ｈ ｐｅ ｒ ｆ ｏｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｆ ０ ＿ ｒ ＰＭ Ｓ Ｍ ．ａ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ －ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ Ｔｈ ｅ Ｓ－ｃ ｕ ｖｅ ｒ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈｍ ｉ ｓ ｉ ｆ ｒ ｓ ｔ
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／ ／Βιβλιοθήκη ，Ｊ ｌ 图 １七 段 Ｓ 曲线
图 ２五 段 Ｓ 曲线
表 １控 制 系统 参 数 表
参数 速 度控 制 器的 比例 系数 速 度控 制 器的积 分 系数 ｑ轴 电流 控制 器积 分 系数 值 ２ ４ ０ ０ ． ０ ３ ９ 参 数 ｄ轴 电流 控制 器 比例系 数 ｄ轴 电流 控制 器积 分系 数 ｑ轴 电流 控制 器 比例系 数 值 Ｏ ． ７ Ｏ ． Ｏ ｌ ３ ２ ． ７ ６
ｈ ａ ｓ ｇ ｏ ｏ ｄ ｓ ｔ ｅ ａ ｄ ｙ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｍａ ｒ ｎ ｃ ｅ ．
Ｋｅ ｙ Ｗｏ ｒ ｄｓ ： ＰＭ Ｓ Ｍ ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ Ｓ －ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ
ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ． ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ出 ｅ ｍａ ｔ ｈｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ０ ｆＰＭ Ｓ Ｍ， ｂｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ １ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｏｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ ｉ Ｓ ｓ ｉ ｇ ｎｉ ｉｃ ｆ ａ ｎ ｄ ｙ ｉ ｎ ｌ ｆ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅ ｄ ｂ ｙ ｖ ａ ｉｏ ｒ ｕｓ ｕ ｎ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｄ ｌ ｅ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｕ ｎ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｖ ａ ｉａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ， ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏｆ ｔ ｈｅ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ７ －ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ Ｓ—ｃ ｕ ｖｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ Ｓ —ｃ ｕｒ ｖ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ １ ｏ ｆ Ｐ ＭＳ Ｍ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏｓ ｅ ｄ Ｔｈｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｄａ ｂ ｓ ｈ ｏｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈｅ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｒ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ －ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｉ ｓ ｒ ｏｂ ｕ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ
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现代 工业 中 ， 永磁 同步电机（ Ｐ ＭＳ Ｍ） ￣ ｔ 于其高功率密度 ， 高效 统的快速性 、 动态性能有所下降。 因此要保 证电机具有较好 的加减 率， 速度相应快 ， 因而在工业界得到了广泛 的应用 ， 尤其应用在一些 速性能就必须有一个加 减速 过程 。 加 减 速 的 控 制 中。 然 而 由于 电机 惯 性 比较 大 ， 故 在 电机 快 速 加 减 速 目前 ， 常用 的永磁同步 电机加减速速度 曲线有 以下几种 ， 即直 运行过程 中会出现抖动现象 ， 进而会影响 电机性能及稳定性 ， 使系 线加减速（ 梯形曲线） 、 Ｓ 曲线加减速、 指数 曲线加 减速和正弦 曲线加