| 1. 步進電機伺服驅動系統的誤差特性 常規開環步進電機伺服系統精度低的原因主要由以下幾個方面的誤差因素造成的： (1)對于步進電機，因工藝制造等方面的原因，其步距角不可能做得太小，定子、轉子各齒距間存在制造誤差，齒距不均，造成其運動具有步進感，產生振蕩，各步距間存在步距誤差。 (2)由于一般步進電機的功率較小，步進伺服系統中一般都含有如齒輪副、絲杠螺母副等傳動副，它們間存在間隙，致使運動部件位移同指令值之間出現多值非線性關系。 (3)系統傳動鏈中各傳動元件的制造誤差和磨損等造成傳動誤差，并隨位移非線性變化。 (4)伺服系統中各傳動元件的剛性不足，在載荷作用下產生彈性變形和塑性變形，且載荷不同，變形量不同，從而造成進給脈沖被“吃掉”的現象，嚴重時甚至出現爬行，使得輸入輸出之間也呈現非線性關系。 可見，各種非線性誤差因素的影響，必然使執行機構實際位移偏離指令值，出現偏差，且呈現較強的非線性和不確定性特性。2. 閉環控制方法的確定 現代控制理論發展迅速，控制方法很多，應采用方案簡單且控制效果又最佳的方法設計閉環控制系統，由于作為被控對象的步進電機伺服系統，具有較強的誤差非線性和不確定性，如雷達罩天線座跟蹤測量儀，在跟蹤目標時，因室外風載荷影響而具有不確定性，致使輸入輸出的關系很難用一個數學函數式準確表達，因此很難求取用于這種場合下的精確的步進驅動系統的數學模型。這樣，依據常規的控制理論和方法設計閉環控制器，其控制效果顯然不佳，甚至不能滿足要求。針對這種具有多種模糊性因素影響的被控制對象，進行有效控制的最好的方法就是采用模糊控制理論。模糊控制論的崛起為這些問題的解決開辟了新的途徑。近年，基于人工智能和神經網絡的現代模糊控制理論已成為解決復雜、隨機、不確定、時變系統控制的強有力的數學工具。 |
