【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于步进电机控制，更具体地，涉及一种步进电机系统减振的方法。
技术介绍
1、步进电机系统能够提供精准转速和转角控制、提供各级转矩，广泛应用于测控、工程机械、数控设备和机器人能等诸多领域。由于步进电机系统固有频率振动、电磁转矩脉冲、pwm高频脉冲、负载摆动引起的振动等的存在，尤其当这些频率重叠时，将会导致步进电机系统不可忽略的共振。
2、传统解决步进电机系统振动和共振问题的方法一般有两种方式：第一种方法，通过增大步进电机控制器输出的pwm脉冲的细分，减缓输入到步进电机转子中的电流变化，即通过降低步进电机输入电流的单位时间变化量，减少因电流变化引起的转矩突变量，进而减小步进电机系统的振动和共振。另一种解决步进电机系统振动和共振的方法是增加减震阻尼、增加转矩负载、增加减速机构。增加减震阻尼是一种物理减震方法，比如在系统中增加橡胶垫片、在输出转轴和负载之间实施刚性连接等，通过物理的方式把步进电机系统的振动传导到系统之外，进而减小系统的振动和共振，因此，这是一种无法根本减小或消除系统振动和共振的措施。减速机通常用于提高扭矩同时降低电机转速，但增加的刚性有助于抑制振动从电机传递到负载，齿轮摩擦有助于减少超调和欠调。同时减速机因增加了负载和功率，这带来几个方面的缺陷：1、在保持输出转速的情况下，需要增加步进电机驱动电流，这样会带来更为严重的脉冲转矩，增加振动和共振的风险。2、为了提高步进电机输出转矩，需要降低步进电机的转速，而步进电机的共振区间恰恰在较低转速区间，存在步进电机固有频率、脉冲转矩频率、pwm频率共频振动的风
技术实现思路
1、为解决传统pwm方波因谐波丰富引起的频率脉冲振动和共振，需要进一步优化步进电机的电流控制方案；消除过零点电流为零；改进机械结构减振方案等。本专利技术提出了一种步进电机系统减振的方法，该方法通过设计创新的步进电机电流控制波性，减轻或消除因传统pwm方波引起的脉冲振动。该方法通过在步进电机两侧对称安装固定轴承，以此稳定和减弱步进电机电机的振动产生及传导。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种步进电机系统减振的方法，包括以下步骤：所述步进电机系统包括步进电机，所述步进电机两侧轴对称均固定安装有轴承，所述轴承距离步进电机的距离为l定义如下
4、
5、其中fz为轴承对应型号的典型扭力值，r为步进电机转子半径，j为步进电机转子转动惯量，a为步进电机转子的典型工况角加速度；
6、所述步进电机控制器电流ik(t)如下：
7、
8、其中e为振幅的2倍，ω为pwm波形的基本频率，e＝2,ω＝0.5,k＝2or 3。
9、本技术方案进一步的优化，所述k＝3，
10、δt＝0.06*t
11、其中δt为步进电机控制正弦电流在过零点处电流台阶的时长，t为步进电机电流控制周期。
12、本技术方案进一步的优化，所述步进电机的一侧轴承连接负载。
13、区别于现有技术，上述技术方案有益效果
14、1、通过设计创新的步进电机电流控制方案，解决传统pwm方波谐波丰富引起的脉冲振动问题，既消除了方波的高次谐波成分，又一定程度地保持了方波同相时段电流持续不变的特性，在减振的前提下提升了输出稳定扭矩的能力。
15、2、通过在步进电机电流过零点附近保持电流台阶(平阶时段内电流不变、电流快速变相)的方式，确保电流过零点电流的持续性，避免因电流短时消失引起的扭矩消失和因之而造成的扭矩脉冲振动问题的发生。
16、3、通过在步进电机两侧轴指定位置对称安装固定轴承，以此稳定和减弱步进电机电机的振动产生及传导。
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1.一种步进电机系统减振的方法，其特征在于，包括以下步骤：所述步进电机系统包括步进电机，所述步进电机两侧轴对称均固定安装有轴承，所述轴承距离步进电机的距离为L定义如下
2.如权利要求1所述的步进电机系统减振的方法，其特征在于，所述k＝3，
3.如权利要求1所述的步进电机系统减振的方法，其特征在于，所述步进电机的一侧轴承连接负载。
【技术特征摘要】
1.一种步进电机系统减振的方法，其特征在于，包括以下步骤：所述步进电机系统包括步进电机，所述步进电机两侧轴对称均固定安装有轴承，所述轴承距离步进电机的距离为l定义如下
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