[发明专利]基于FPGA的步进电机升降速控制方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的步进电机升降速控制方法，其特征在于，包括：

基于启动频率、运行时间和目标频率，根据预设的运行公式生成被控步进电机的速度表；

根据升速或降速需求确定对所述速度表的读取顺序，步进电机升速和降速采用同一张速度表；

基于确定出的所述读取顺序读取所述速度表，利用时钟产生脉冲信号驱动所述被控步进电机进行升降速运动；

所述预设的运行公式为：

fn1＝F_MIN*exp(K*tn),tn＝T_R/2；

fn2＝(F_MAX+F_MIN)-F_MIN*exp(K*(T_R–tn)),tnT_R/2；

tn＝t(n-1)+1/f(n-1),t0＝1/F_MIN；

其中，fn1、fn2为所述被控步进电机运行各步对应的频率；F_MIN为所述启动频率；F_MAX为所述目标频率；T_R为升速或降速的运行时间；n为升速/降速过程总步数；tn为升降速运动过程中的时刻点；K为参量，由所述启动频率、所述目标频率和所述升速时间决定。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述被控步进电机进行升降速运动过程中，相邻的每步对应的所述脉冲信号的频率不同。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：接收控制命令，若所述控制命令控制所述被控步进电机运行的目标步数小于升降速步数之和，则在升速过程中直接跳转到降速过程。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据升速或降速需求确定对所述速度表的读取顺序为：所述被控步进电机在升速过程中，读取地址递增；所述被控步进电机降速过程中，读取地址递减。

5.如权利要求1或4所述的控制方法，其特征在于，所述脉冲信号由FPGA片内时钟产生并由分频器分频得到，读取所述速度表不同地址上的所述分频器的装载系数以改变所述脉冲信号的频率。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述升降速运动包括升速、匀速和降速过程：

在升速过程中，以所述被控步进电机的启动频率开始，按照所述速度表切换所述装载系数来增大所述脉冲信号的频率以使被控步进电机进行升速运动；

当脉冲信号的频率增大到所述目标频率时，所述被控步进电机进入匀速过程；

在降速过程中，以所述目标频率开始，按照所述速度表切换所述装载系数来减小所述脉冲信号的频率以使被控步进电机进行降速运动。

7.一种计算机终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。