什么電機(jī)可以控制角度,如何計(jì)算角度值

引言：電機(jī)的應(yīng)用研究是電機(jī)研究中最重要的研究內(nèi)容，也是研究電機(jī)的最終目的。由于電機(jī)能產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動力源。在國民經(jīng)濟(jì)各部門具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　什么電機(jī)可以控制角度，換言之就是在需要控制角度位移的時候，會使用到什么電機(jī)。通常電機(jī)的作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動力源。同樣，電機(jī)的種類也有很多，如直流電機(jī)、無刷電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)、減速電機(jī)等等。

　　本文主要為了解答“什么電機(jī)可以控制角度”，同時，還要以最簡單快捷的方式來實(shí)現(xiàn)這個過程。因?yàn)閾?jù)我了解，有些電機(jī)可以通過一些速度與角度之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，通過計(jì)算來獲得轉(zhuǎn)動角度的數(shù)據(jù)，所以，找到最簡單快速的解決辦法，才是我們這篇文章的核心。

　　無刷電機(jī)如何控制角度

　　文章開頭提到了通過一些其他的辦法也可以控制角度，這里我們就以無刷電機(jī)為例，看看無刷電機(jī)是如何控制角度的吧。

　　無刷電機(jī)的角度是通過IMU或編碼盤獲取的，控制器也會讓無刷電機(jī)盡力保持角度。電機(jī)角度控制簡單分為兩層，內(nèi)層電機(jī)速度環(huán)和外層電機(jī)角度環(huán)。首先需要獲取編碼盤脈沖值，進(jìn)行處理，得到實(shí)時反饋轉(zhuǎn)速，然后通過PID控制器，形成速度內(nèi)環(huán)。對編碼盤脈沖值處理，電機(jī)會獲得絕對角度反饋。用手撥動三圈，電機(jī)會獲得“您已經(jīng)行駛1080度”提示，然后通過PID控制器，至此，角度環(huán)形成。

　　除了無刷電機(jī)以外，還有什么電機(jī)可以控制角度呢?有人會問伺服電機(jī)可以控制角度嗎?其實(shí)也可以，不過在本文中我們不做分析和解答了。我們要找到最簡單快捷的能夠控制角度的電機(jī)，那就是我們的步進(jìn)電機(jī)。

　　步進(jìn)電機(jī)如何控制角度

　　步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動機(jī)。每輸入一個脈沖信號，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動一個角度或前進(jìn)一步，其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。因此，步進(jìn)電動機(jī)又稱脈沖電動機(jī)。

　　首先要明確，步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。那么就需要驅(qū)動器來接收脈沖信號并轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電機(jī)的角位移，當(dāng)然還需要發(fā)送脈沖的控制器，還需要給控制器或者驅(qū)動器供電的開關(guān)電源等。這些是最基本的構(gòu)成要素。

　　步進(jìn)電機(jī)可以對旋轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)動速度進(jìn)行高精度控制。步進(jìn)電機(jī)作為控制執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一，廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)和精密機(jī)械等領(lǐng)域。

　　步進(jìn)電機(jī)角度計(jì)算

　　步進(jìn)電機(jī)通常1.8度(200步走一圈)、0.9度(400步走一圈)步進(jìn)角，也就說給步進(jìn)電機(jī)一個脈沖，步進(jìn)電機(jī)走一個步距角(整步的時候)。

　　步進(jìn)電機(jī)需要用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器驅(qū)動，現(xiàn)在市面上大多是帶細(xì)分的步進(jìn)驅(qū)動器。如果驅(qū)動器細(xì)分?jǐn)?shù)16，那么1.8度的電機(jī)16*200，3200個脈沖走一圈。

　　利用電子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動器就是為步進(jìn)電機(jī)分時供電的，多相時序控制器。

　　文中我們介紹了無刷電機(jī)是如何控制角度的，需要通過IMU或編碼盤獲取的，控制器也會讓無刷電機(jī)盡力保持角度。我們還介紹了步進(jìn)電機(jī)控制角度，步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)角位移或線位移的電動機(jī)。同時，也簡單介紹了一下步進(jìn)電機(jī)角度計(jì)算的方法。更多關(guān)于控制角度的電機(jī)的知識，可以關(guān)注我們的文章更新和微信公眾號。