步进电机的加/减速控制方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种步进电机的加/减速控制方法和装置，该方法包括获取电机运动的目标总步数和电机运动的目标脉冲频率；获取基于控制序列的电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系；若目标总步数大于或等于当前控制序列的最大可控步数且目标脉冲频率大于或等于当前控制序列对应的脉冲频率，则控制以当前控制序列的脉冲频率输出脉冲，直至输出的总脉冲数等于当前控制序列的加速步数；将下一控制序列更新为当前控制序列，在更新的当前控制序列不为最大控制序列时返回判断设定的总步数是否大于当前控制序列的最大可控步数的步骤。该方法在更换电机时，极大的减少了工作量。

Adding / decelerating control method and device for stepping motor

The invention relates to a stepper motor acceleration / deceleration control method and device, the method includes the target pulse frequency of moving target and total number of steps to acquire motor motor; motor control sequence to obtain the correspondence between acceleration steps, deceleration steps and pulse based on frequency; if the target is greater than or equal to the total number of steps the maximum controllable current control series step number and the target pulse frequency is greater than or equal to the current pulse frequency control sequence corresponding to the control pulse frequency to control the output pulse sequence, until the output pulse is equal to the number of the total acceleration current step control sequence number; the next control sequence is updated for the current control sequence in the update the control sequence not maximum control sequence set back to determine the total step number is greater than the maximum number of controllable step current control sequence of steps. This method greatly reduces the workload when the motor is replaced.

【技术实现步骤摘要】
步进电机的加/减速控制方法和装置
本专利技术涉及电机控制
，特别是涉及一种步进电机的加/减速控制方法和装置。
技术介绍
步进电机的运动都会经历一个加速和减速的过程，一般来说，同样的加速度下，电机转速越快，其加速需要的力矩越大。因此，通过对步进电机进行加减速的控制可以使步进电机达到更高的转速并且能延长步进电机的寿命。步进电机的运动一般由驱动芯片控制，通过给驱动芯片脉冲可以控制电机运动的速度，脉冲的频率越高，步进电机的转速越快。目前对于步进电机的加减速控制主要通过给定的公式计算出加减速过程中的脉冲频率，从而控制电机加减速运动。不同厂家的步进电机，加减速曲线各不相同，不同的加减速曲线需要用到不同的计算公式。这样在更换电机时，往往需要对控制程序进行大量的修改，极大的增加工作量。
技术实现思路
基于此，有必要针对更换电机时确定更换的电机的加减速曲线工作量大的问题，提供一种能够降低工作量的步进电机的加/减速控制方法。一种步进电机的加/减速控制方法，包括：获取电机运动的目标总步数和电机运动的目标脉冲频率；基于预先存储控制序列的电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系；判断所述目标总步数是否大于或等于当前控制序列的最大可控步数，所述当前控制序列的最大可控步数为当前控制序列的加速步数与当前控制序列的减速步数之和；若所述目标总步数大于或等于当前控制序列的最大可控步数且目标脉冲频率大于或等于当前控制序列对应的脉冲频率，则控制以当前控制序列的脉冲频率输出脉冲，直至输出的总脉冲数等于当前控制序列的加速步数；将下一控制序列更新为当前控制序列；在更新的当前控制序列小于或等于最大控制序列时，返回判断设定的总步数是否大于当前控制序列的最大可控步数的步骤。一种步进电机的加/减速控制装置，包括：第一获取模块、第二获取模块、第一判断模块、控制模块、更新模块和第二判断模块；所述第一获取模块，用于电机运动的目标总步数和电机运动的目标脉冲频率；基于预先存储的控制序列的电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系，所述第一判断模块，用于判断所述目标总步数是否大于或等于当前控制序列的最大可控步数，所述当前控制序列的最大可控步数为当前控制序列的加速步数与当前控制序列的减速步数之和；所述控制模块，用于若所述目标总步数大于或等于当前控制序列的最大可控步数且目标脉冲频率大于或等于当前控制序列对应的脉冲频率，则控制以当前控制序列的脉冲频率输出脉冲，直至输出的总脉冲数等于当前控制序列的加速步数；所述更新模块、将下一控制序列更新为当前控制序列；所述第二判断模块，判断更新的当前控制序列是否小于或等于最大控制序列，所述第一判断模块，还用于在所述第二判断模块的判断结果为是时，判断设定的总步数是否大于当前控制序列的最大可控步数。上述的步进电机的加/减速控制方法，通过基于预先存储的控制序列和电机加速步数、减速步数和脉冲频率的对应关系，在目标总步数大于当前控制序列的最大可控步数且目标脉冲小于或等于当前控制序列对应的脉冲频率时，控制以当前控制序列的脉冲频率输出脉冲，直至输出的总脉冲数等于当前控制序列的加速步数，并将下一控制序列更新为当前控制序列，从而实现根据当前控制序列脉冲频率输出脉冲以进行加速。该方法在更换电机时，无需更换电机的修改程序，只需基于预先存储的控制序列和电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系即可实现，极大的减少了工作量。附图说明图1为一个实施例的步进电机的加/减速控制方法；图2为一个实施例的步进电机的控制系统的结构示意图；图3为另一个实施例的步进电机的加/减速控制方法；图4为一个实施例的获取基于控制序列的电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系的步骤的流程示意图；图5为一个实施例的电机的加减速曲线的示意图；图6为另一个实施例的电机的加减速曲线的示意图；图7为再一个实施例的电机的加减速曲线的示意图；图8为一个实施例的步进电机的加/减速控制装置的结构示意图；图9为另一个实施例的步进电机的加/减速控制装置的结构示意图。具体实施方式图1为一个实施例的步进电机的加/减速控制方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括以下步骤：S102：获取电机运动的目标总步数和电机运动的目标脉冲频率。如图2的步进电机的控制系统的结构示意图所示，上位机201与步进电机的核心控制器202连接。一种步进电机的加/减速控制方法运行在核心控制器202中，电机运动的目标总步数和电机运动的目标脉冲频率可通过上位机进行设置后，发送至核心控制器202。核心控制器202与驱动芯片203连接，驱动芯片203与步进电机204连接。核心控制器202运行一种步进电机的加/减速控制方法得到控制脉冲，并将控制脉冲发送至驱动芯片203。步进电机204的运动由驱动芯片203控制，通过驱动芯片203的脉冲控制电机运动的速度。S104：基于预先存储的控制序列的电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系，判断目标总步数是否大于或等于当前控制序列的最大可控步数，当前控制序列的最大可控步数为当前控制序列的加速步数与当前控制序列的减速步数之和。脉冲频数是单位时间内的脉冲数量。每输入一个脉冲信号，步进电动机前进一步或后退一步，因此脉冲频率与步数频率相同。步数频率是指单位时间内电机的运动步数。控制序列是由一系列唯一数字按照一定的顺序组成的对象。一个实施例中，控制序列包括1、2、3……N个元素。控制序列和电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系是指每一控制序列对应有电机的加速步数、减速步数和脉冲频率。存储这种对应关系的方式可以为数组和关系映射表等。控制序列和电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系可以由用户手动输入，也可以采用其它方式对需要更新的加减速曲线进行离散化得到。当前控制序列是指在当前时刻运行时所对应的控制序列。可以理解的是，初始化的当前控制序列为1。随着方法的运行，控制序列依次递增，当达到减速阶段时，依次递减。每一控制序列的最大可控步数为其对应的加速步数与减速步数之和。若目标总步数大于当前控制序列的最大可控步数，说明目标总步数超出了当前控制序列的可控范围。S106：若目标总步数大于或等于当前控制序列的最大可控步数，则判断目标脉冲频率是否大于或等于当前控制序列对应的脉冲频率。若是，则执行步骤S108。每输入一个脉冲信号，步进电动机前进一步，因此脉冲频率与步数频率相同。若目标脉冲频率大于当前控制序列对应的脉冲频率，说明目标脉冲频率超出了当前控制序列的可控范围。S108：控制以当前控制序列的脉冲频率输出脉冲，直至输出的总脉冲数等于当前控制序列的加速步数。即，若目标总步数大于当前控制序列的最大可控步数且目标脉冲频率小于或等于当前控制序列对应的脉冲频率，则控制以当前控制序列的脉冲频率输出脉冲，输出的总脉冲数等于当前控制序列的加速步数。S110：将下一控制序列更新为当前控制序列。S112：判断更新的当前控制序列是否小于或等于最大控制序列。若是，则返回步骤S104。上述的步进电机的加/减速控制方法，通过获取电机的控制序列和电机加速步数、减速步数和脉冲频率的对应关系，并在目标总步数大于当前控制序列的最大可控步数且目标脉冲大于或等于当前控制序列对应的脉冲频率时，控制以当前控制序列的脉冲频率输出脉冲，直至输出的总脉冲数等于当前控制序列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进电机的加/减速控制方法，其特征在于，包括：获取电机运动的目标总步数和电机运动的目标脉冲频率；基于预先存储的控制序列和电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系，判断所述目标总步数是否大于或等于当前控制序列的最大可控步数，所述当前控制序列的最大可控步数为当前控制序列的加速步数与当前控制序列的减速步数之和；若所述目标总步数大于或等于当前控制序列的最大可控步数且目标脉冲频率大于或等于当前控制序列对应的脉冲频率，则控制以当前控制序列的脉冲频率输出脉冲，直至输出的总脉冲数等于当前控制序列的加速步数；将下一控制序列更新为当前控制序列；在更新的当前控制序列小于或等于最大控制序列时，返回判断设定的总步数是否大于当前控制序列的最大可控步数的步骤。

【技术特征摘要】
1.一种步进电机的加/减速控制方法，其特征在于，包括：获取电机运动的目标总步数和电机运动的目标脉冲频率；基于预先存储的控制序列和电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系，判断所述目标总步数是否大于或等于当前控制序列的最大可控步数，所述当前控制序列的最大可控步数为当前控制序列的加速步数与当前控制序列的减速步数之和；若所述目标总步数大于或等于当前控制序列的最大可控步数且目标脉冲频率大于或等于当前控制序列对应的脉冲频率，则控制以当前控制序列的脉冲频率输出脉冲，直至输出的总脉冲数等于当前控制序列的加速步数；将下一控制序列更新为当前控制序列；在更新的当前控制序列小于或等于最大控制序列时，返回判断设定的总步数是否大于当前控制序列的最大可控步数的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若当前控制序列大于最大控制序列，则控制以最大控制序列的频率输出脉冲，直至输出的总脉冲数达到总步数与第N-1控制序列的减速步数之差；其中，N为最大控制序列；更新当前控制序列，更新的当前控制序列为第N-1控制序列；或若目标脉冲频率小于当前控制序列对应的脉冲频率，则控制以目标脉冲频率输出脉冲，直至输出的总脉冲达到目标总步数与第i-1控制序列的减速步数之差；其中i为当前控制序列；更新当前控制序列，更新的当前控制序列为第i-1控制序列；或若设定的总步数小于当前控制序列的最大可控步数，则控制以当前控制序列的脉冲频率输出脉冲，直至输出的总脉冲达到设定的总步数与第i-1控制序列的减速步数之差，其中i为当前控制序列；更新当前控制序列，更新的当前控制序列为第i-1控制序列；在所述更新当前控制序列的步骤之后，还包括：根据更新的当前控制序列及减速步数进行减速。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据更新的当前控制序列及减速步数进行减速的步骤包括：获取当前控制序列的减速步数以及脉冲频率；控制以当前控制序列的脉冲频率输出脉冲，直至输出的总脉冲达到目标总步数与当前控制序列的前一控制序列的减速步数之差；更新当前控制序列；更新的当前控制序列为当前控制序列的前一控制序列；若更新的当前控制序列等于1，则以第一控制序列的频率输出脉冲直到输出的总脉冲达到目标总步数；若更新的控制序列不等于1，则返回所述获取当前控制序列的减速步数以及脉冲频率的步骤。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取输入的控制序列和电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系并存储；或获取上位机根据电机的加减速曲线确定的控制序列和电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过电机加速步数数组、减速步数数组和脉冲频率数组存储控制序列和电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系；在获取上位机根据电机的加减速曲线确定的控制序列和电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系的步骤之后，还包括：对加速步数数组、减速步数数组和脉冲频率数组进行保护性判断，保护性判断的内容包括判断加速步数和减速步数是否随着控制序列的递增而递增以及判断加速步数数组、减速步数数组和脉冲频率数组的长度是否相同；若保护性判断通过，则根据加速步数数组、减速步数数组和脉冲频率数组修改存储在核心控制器内的控制序列和电机加速步数、减速步数与脉冲频率的对应关系。6.一种步进电机的加/减速控制装置，其特征在于，包括：第一获取模块、第二获取模块、第一判断模块、控制模块、更新模块和第二判断模块；所述第一获取模块，用于获取电机运动的目标总步数和电机运动的目标脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：关沛峰，何关金，刘经龙，
申请(专利权)人：广东顺德工业设计研究院广东顺德创新设计研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44