[发明专利]一种步进电机驱动机头的自适应速度控制方法

权利要求书

1.一种步进电机驱动机头的自适应速度控制方法，其特征在于，所述步进电机驱动机头的自适应速度控制方法，包括：

检测机头在进行往复运动时，步进电机能允许的最大变化速度与最小变化速度；

在机头运行允许的最大变化速度内，根据S型曲线加减速控制算法，得出加速度表；

根据预设的步进电机的开始转动速度和规划周期，结合加速度表，获取对应的步进电机速度和脉冲步长表；

将机头运动的目标位置、目标速度与速度表、脉冲步长表中的值进行比对，调整步进电机达到目标位置前的最大速度接近目标速度，规划出步进电机加减速曲线。

2.根据权利要求1所述的步进电机驱动机头的自适应速度控制方法，其特征在于，所述在机头运行允许的最大变化速度内，根据S型曲线加减速控制算法，得出加速度表，包括：

令加速度表中的首个加速度b₁等于最大突变速度Δv_max，再根据S型曲线加减速控制算法依次递减得出b₁～b_m的值，m<n；

为使机头步进电机运转速度尽可能达到目标速度V_y，令b_m＝b_m+1＝···＝b_n，即电机运转到加速度值近似最小突变速度Δv_min时进行匀加速度运动，保持速度的稳定提升，加速度表(b₁,b₂,···,b_n)具体计算公式如下：

b_i＝b₁·(1+cosθ_i)(b_i＞Δv_min)

其中b₁＝Δv_max，i是大于0的整数，b_i表示第i个规划周期的加速度值，当i满足b_i＜＝V_min＜b_i-1时，令m＝i，即此时b_i＝b_m，因此可得b_m～b_n的计算公式为：

b_m＝b_m+1＝···＝b_n。

3.根据权利要求1所述的步进电机驱动机头的自适应速度控制方法，其特征在于，所述根据预设的步进电机的开始转动速度和规划周期，结合加速度表，获取对应的步进电机速度和脉冲步长表，包括：

步进电机以v_min为起始速度，再根据加速度表(b₁,b₂,···,b_n)依次递增得出速度表(v₁,v₂,···,v_n+1)，其计算公式如下：

v_n＝v_n-1+b₁·(1+cosθ_n-1)

其中v₁＝v_min、首个加速度值b₁等于最大突变速度Δv_max，v_m表示当加速度为b_n-1时步进电机所要达到的速度，结合规划周期可得出脉冲步长表(y₁,y₂,···,y_n+1)的计算公式：

y_n＝v_n·t+y_n-1 (5)

其中y₁＝v₁·t，y_n表示步进电机以初速度v_min为起步速度，t为规划的周期，每经过一个规划周期t按照加速度表(b₁,b₂,···,b_n)进行一次提速当速度提升到v_n时其所运行的脉冲长度。