无刷直流电机的细分定位技术研究

发布时间：2018-01-16 22:09

  本文关键词：无刷直流电机的细分定位技术研究　出处：《中国科学技术大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：在光纤光谱天文望远镜里,采用光纤定位系统可以实现数千根光纤的快速精确定位。现行的光纤定位系统都是使用步进电机作为驱动单元,虽然可以实现较高的定位精度,但其效率低并且体积和发热都较大。因此,本课题提出无刷直流电机的细分定位技术,使得无刷直流电机可以像步进电机一样实现较高的开环定位精度,同时又拥有无刷直流电机效率高、发热少和体积小的优点,可以有效地推进光纤定位单元向小型化和高效率的方向发展。本文首先对步进电机的细分驱动原理进行分析,将其技术原理与无刷直流电机的特性相结合,制定出符合无刷直流电机的细分思路和方法。在拥有明确的研究路线和方法后,设计如下四套驱动方案:在线平台驱动、三次谐波法无感驱动、驱动芯片驱动和无感驱动模块驱动。根据上述不同的驱动方案搭建对应的驱动平台或驱动电路,除此之外,硬件系统还应包括对电源模块、MCU控制模块和输入及显示模块的设计,通过对电路的优化与芯片选型,不仅能降低驱动板的功耗和发热,还大大的减小了驱动板的体积。基于搭建的硬件系统,设计实验所需要的驱动控制程序,通过多个驱动定位实验对无刷直流电机的细分技术进行实验探究和验证。实验结果表明,本文提出的无刷直流电机的二细分和四细分定位技术都能够使其具有较高的开环定位精度。在1Omm单元细分定位实验中,中心轴和偏心轴都表现出较高的重复定位精度和良好的运行状态,并且在双回转定位实验中拥有较高的目标点定位精度。与此同时,本文还完成了主节点与子节点通过ZigBee协议联网通讯。
[Abstract]:In the optical fiber spectrum astronomical telescope , the optical fiber positioning system can realize the rapid and accurate positioning of thousands of optical fibers . The present optical fiber positioning system uses a stepping motor as a driving unit , and has the advantages of high efficiency , less heat generation and small volume .

【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH751;TM33

【参考文献】

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本文编号：1435030