Исследование линейного и S-образного профилей скорости шагового привода

1. Исследование линейного и S-образного профилей скорости шагового привода на экспериментальном стенде

Исследование линейного и Sобразного профилей скорости
шагового привода на
экспериментальном стенде
Выполнили:
Тюмин И.М.
Канаева Д.А.
Группа:
ИВТИИбд-32
Ульяновск, 2026

2.

Актуальность и цель работы
Актуальность работы:
Цель работы:
• Шаговые приводы широко применяются в
• Сравнить линейный и S-образный профили
мехатронике и робототехнике.
скорости шагового привода по
• Качество работы привода зависит не только от
экспериментальным данным, полученным на
скорости, но и от профиля разгона и торможения.
разработанном стенде.
• Для привода с редуктором особенно важна
плавность движения выходного вала.
Задачи:
• реализовать оба профиля в программе
управления;
• получить и проанализировать графики
движения выходного вала.

3.

Линейный и S-образный профили скорости
Линейный профиль
• Скорость изменяется равномерно
• Ускорение постоянно
• Профиль проще реализовать
S – образный профиль
• Ускорение изменяется постепенно
• Разгон и торможение более плавные
• Профиль сложнее, но мягче для механики

4.

Экспериментальный стенд
• Управляющий контроллер
ESP32 Wemos D1 R32
• Драйвер шагового двигателя
MakerBase TMC2160-OC
• Микрошаговый режим — 1/8
• Датчик угла — Trinamic AS5600
• Питание — 36 В
Измерение производилось не по
валу двигателя, а по выходному
валу редуктора.

5.

Результаты эксперимента: линейный профиль
• разгон при постоянном
ускорении;
• командный рывок равен
нулю;
• достигнута целевая
частота 3000 Гц;
• выходной вал совершил
более одного оборота.

6.

Результаты эксперимента: s профиль
• разгон с плавным
изменением ускорения;
• командный рывок отличен
от нуля;
• достигнута целевая частота
3000 Гц;
• выходной вал совершил
более одного оборота.
Ускорение изменяется
постепенно, поэтому разгон и
торможение происходят более
плавно.

7.

Сравнение линейного и S-образного профилей
Критерий
Линейный профиль
S-образный профиль
Реализация
проще
сложнее
Разгон
более жёсткий
более плавный
Торможение
более резкое
более мягкое
Командный рывок
j=0
j≠0
Применение
базовые задачи
мехатроника, робототехника
• Оба профиля успешно реализованы на стенде.
• Линейный профиль проще в программной реализации.
• S-образный профиль обеспечивает более плавный характер переходных процессов.