[发明专利]一种步进电机电流的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于运动控制领域，尤其是一种步进电机电流的控制方法。

背景技术

步进电机以其低廉的成本、简单灵活控制方式等优点，在各行各业中被广泛应用，尤其在运动控制邻域。为了使步进电机运行状态更加平稳，软件细分是当前重要而有效的手段之一。传统的软件细分方式，只能通过对电机细分曲线频率的改变，实现对电机速度的调节功能。但是，对电机电流很难做到较宽范围有效调节，例如，在一些变速云台控制应用中，当硬件驱动电路搭建完成后进行软件细分时，需要在较宽速度范围内对电机进行无极调速，如果细分曲线幅值太小，可能会出现步进电机高速运行时转矩不足，从而导致抖动或失步；如果细分曲线幅值过大，则可能会出现低速时电机过流，致使电机或者驱动芯片过热，上述情况严重地影响了电机使用寿命及系统稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种步进电机电流的控制方法，解决了电机或其驱动电路发热、力矩不足等问题。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种步进电机电流的控制方法，包括以下步骤：

(1)从速度采集端口获取更新的速度值，判断速度值的有效性；

(2)根据有效速度值生成新的驱动电流细分表；

(3)按照新的驱动电流细分表驱动电机。

而且，所述步骤(2)新的驱动电流细分表是根据频率特征和幅值特征生成的。

而且，所述根据频率特征和幅值特征生成驱动电流细分表所采用的数学模型为：

                     DIV(ω，t)＝A(ω)D(ω，t)

其中，D(ω，t)为一幅值为1关于参变量t的周期函数，0≤|D(ω，t)|≤1；A(ω)为电机细分曲线的幅值。

本发明的优点和积极效果是：

本发明采用可随速度改变的频率、幅值特征更新电流细分曲线，克服了以往电机细分控制中使用单一特征细分曲线的不足，方便地实现了步进电机电流控制，可较容易地实时更新云台的电流曲线，满足了较宽速度范围内的无极变速要求，较好地解决了步进电机或其驱动芯片低速发热或高速时力矩不足问题。同时，还可以根据电机的输出特性构造恒流电机驱动，以做到用软件方式实现闭环控制功能。具有适应性强、成本低、操作方便等特点，

附图说明

图1本发明的处理流程图；

图2本发明的电机细分曲线示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。

一种步进电机电流的控制方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1(S01～S02)：从速度采集端口获取一个新的速度值，判定该速度值是否在有效调节范围内：如果是，则执行步骤2(S03)；如果不是则执行S06，判断速度值是否为零：是则停机，否则重新循环；

步骤2(S03)：根据有效速度值生成新的驱动电流细分表；

步骤3(S04)：由电机驱动电路按照新的驱动电流细分表驱动电机工作；

步骤4(S05)：判断一个细分周期是否执行完成？如果是，则返回步骤1循环执行步骤1至步骤4，如果不是，则返回步骤3继续按照当前的驱动电流细分表执行，其幅值不变。

其中，步骤2更新驱动细分曲线的方法是：根据获取的速度值，进行相应的细分曲线频率及幅值调节。

1、细分曲线的频率调节：

设所选用的步进电机的步距角为θ_step，细分曲线频率为f，则由步进电机的速度计算公式有：

f=ωθstep---(1)]]>

即：电流细分曲线频率按公式(1)所示的速度变化来调节。

2、细分曲线的幅值调节：