Современная электроника №7/2022

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 47 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2022 Рис. 3. Структурная схема адаптивной системы Рис. 4. Структурная схема лазерного комплекса PIC) даёт большую гибкость, и микро- процессор также может использоваться для управления другими частями общей системы. В этом случае части блока драй- вера шагового двигателя также могут быть реализованы на микропроцессо- ре, оставляя только каскад усилителя мощности в аналоговой электронике. Тест контроля положения вала шаго- вого двигателя представлен на рис. 5. На графике рассматривается угол вала двигателя по сравнению с сигна- лом спроса. Алгоритм управления поло- жением принимает команду положения в виде нескольких шагов и преобразу- ет её в последовательность импульсов, которая управляет драйверомшагово- го двигателя. Шипы на графике угловой скорости происходят, когда вал оседа- ет в своё командное положение. На графике показано, как драйвер инициирует шаг каждый раз, когда сиг- нал ENA поднимается выше порогово- го напряжения включения. Заключение Таким образом, каждый вариант моделирования шаговых двигателей имеет как свои достоинства, так и свои недостатки. Выбор зависит от конкрет- ных задач, предъявляемых к моделям. Так, если человеку необходима нагляд- ная демонстрация результатов моде- лирования, стоит прибегнуть к мето- ду моделирования на основе готовых блоков в пакете Matlab Simulink. Если имеется необходимость описать про- цессы, протекающие в электрическом двигателе, стоит провести моделиро- вание системы дифференциальных уравнений путём составления линей- ной модели, это позволит смоделиро- вать определённые процессы в ШД с помощью математических операций. Положительным моментом моделиро- ванияШД на основе формулы опреде- ления текущей скорости ШД является быстрое время вычисления матема- тических операций пакетом Matlab Simulink вследствие небольшого коли- чества операций. Литература 1. Рентюк В. Шаговые двигатели и особен- ности их применения // Компоненты и технологии. 2013. № 10 (147). С. 71–78. Рис. 5. Графики контроля положения Рис. 6. График состояния выводов шагового драйвера, которые влияют на движение шагового двигателя 2. Kim W., Yang C., Chung C. Design and implementation of simple field-oriented control for permanent magnet stepper motors without DQ transformation, IEEE Trans. Magnet., 2011. Vol. 47, No. 10, pp. 4231–4234. 3. Mohamed S. Zaky, Ehab M. Ismaeil, Mahmoud M. Khater. Gain Scheduling Adaptive Proportional-integral Controller for a Field-oriented Control of Hybrid Stepper Motor Drives. Electric Power Components and Systems, 2012 Taylor & Francis Group, LLC 40, pp. 777–791. 4. Томчина О.П., Горлатов Д.В., Томчин Д.А., Свенцицкая Т.А. Алгоритм адаптивного управления механическими системами с неявной эталонной моделью и фильтра- цией // Информатика и системы управ- ления. 2018. № 3 (57). C. 124–130. 5. McClelland W. (1927). The Application of Electricity in Warships. JIEE 65, 829–71. (Related part: pp. 850–2.) 6. Кенио Т. Шаговые двигатели и их микро- процессорные системы управления. М.: Энергоатомиздат, 1987. 189 с. 7. Иванов А.А. Автоматизация технологиче- ских процессов и производств: учебное пособие. М.: Форум, 2012. 224 c.