[发明专利]步进电机运动的控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种步进电机运动的控制方法及装置，该方法包括：计算步进电机在空载工况和负载工况下的负载力矩；根据空载工况和负载工况下的负载力矩判断步进电机能否启动；若步进电机能启动，则计算步进电机在启动阶段、平稳加速阶段及恒速阶段的脉冲频率和时间的关系曲线；根据启动阶段的脉冲频率和时间的关系曲线控制步进电机启动，根据平稳加速阶段的脉冲频率和时间的关系曲线控制步进电机平稳加速，根据恒速阶段的脉冲频率和时间的关系曲线控制步进电机恒速运动。通过采用分段曲线控制步进电机的运动，能够在步进电机的整个运动过程中均能够避免失步现象。

技术领域

本发明实施例涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种步进电机运动的控制方法及装置。

背景技术

随着社会的发展，步进电机扮演着越来越重要的角色。其常被应用于精确控制中，如数控系统、医疗器械和机器人系统等。

为了追求更高的控制精度和更好的控制性能，步进电机被广泛应用于机电一体化系统中的运动控制单元。目前，步进电机运动过程中常用的加减速控制算法有两种，即梯形曲线控制算法和S曲线控制算法。

S曲线控制算法由于其加速度和速度曲线的连续性，能够保证步进电机在运动过程中速度和加速度没有突变，减小冲击，提高步进电机运动的平稳性，但是该算法在升降速中有加速度变化过大的情况，增加了步进电机失步的概率。而梯形曲线控制算法控制步进电机在启动和停止时，由于起始的加速度加大，也增加了电机失步的概率。

发明内容

本发明实施例提供一种步进电机运动的控制方法，该方法解决了现有技术中对步进电机的运动进行控制采用S曲线控制算法或梯形曲线控制算法导致增加了步进电机失步的概率的问题。

本发明实施例提供一种步进电机运动的控制方法，包括：

计算步进电机在空载工况和负载工况下的负载力矩；

根据所述空载工况和负载工况下的负载力矩判断步进电机能否启动；

若所述步进电机能启动，则计算步进电机在启动阶段、平稳加速阶段及恒速阶段的脉冲频率和时间的关系曲线；

根据启动阶段的脉冲频率和时间的关系曲线控制所述步进电机启动，根据平稳加速阶段的脉冲频率和时间的关系曲线控制所述步进电机平稳加速运动，根据恒速阶段的脉冲频率和时间的关系曲线控制步进电机恒速运动。

本发明实施例提供一种步进电机运动的控制装置，包括：

第一计算模块，用于计算步进电机在空载工况和负载工况下的负载力矩；

判断模块，用于根据所述空载工况和负载工况下的负载力矩判断步进电机能否启动；

第二计算模块，用于若所述步进电机能启动，则计算步进电机在启动阶段、平稳加速阶段及恒速阶段的脉冲频率和时间的关系曲线；

控制模块，用于根据启动阶段的脉冲频率和时间的关系曲线控制所述步进电机启动，根据平稳加速阶段的脉冲频率和时间的关系曲线控制所述步进电机平稳加速运动，根据恒速阶段的脉冲频率和时间的关系曲线控制步进电机恒速运动。

本发明实施例提供一种步进电机运动的控制方法及装置，通过计算步进电机在空载工况和负载工况下的负载力矩；根据空载工况和负载工况下的负载力矩判断步进电机能否启动；若步进电机能启动，则计算步进电机在启动阶段、平稳加速阶段及恒速阶段的脉冲频率和时间的关系曲线；根据启动阶段的脉冲频率和时间的关系曲线控制步进电机启动，根据平稳加速阶段的脉冲频率和时间的关系曲线控制步进电机平稳加速，根据恒速阶段的脉冲频率和时间的关系曲线控制步进电机恒速运动。通过采用分段曲线控制步进电机的运动，能够在步进电机的整个运动过程中均能够避免失步现象。

附图说明