[发明专利]一种步进电机的控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别涉及一种步进电机的控制系统及控制方法。

背景技术

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给步进电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点，使得步进电机在速度、位置等控制领域实现更简单。然而，由于步进电机是一种精确的数字控制执行机构，在步进电机启动或加速时，若步进脉冲变化太快，转子由于惯性跟不上电信号的变化，则可能产生堵转或失步，在步进电机停止或减速时，由于以上相同原因则可能产生超步。

发明内容

本发明的目的在于提供一种步进电机的控制方法及控制系统，实现对步进电机加速、匀速、减速三个阶段运动的精确控制。

本发明实施例提供一种步进电机的控制方法，包括：

控制器，用于产生对两相混合式步进电机进行控制的控制指令；

数字信号处理模块，与所述控制器相连接，用于接收所述控制指令，将所述控制指令转化为所述两相混合式步进电机的运行参数，由所述运行参数控制产生的脉冲信号符合指数型加减速曲线，所述运行参数包括所述两相混合式步进电机的旋转方向、所述两相混合式步进电机对应的旋转圈数以及所述两相混合式步进电机的最大速度；

电机驱动模块，与所述数字信号处理模块相连接，用于将所述脉冲信号进行功率放大，根据放大后的所述脉冲信号驱动所述两相混合式步进电机以所述旋转方向、旋转圈数、最大速度从起始位置运行到终点位。

本发明实施例还提供一种步进电机的控制系统，包括：

通过控制器产生对两相混合式步进电机进行控制的控制指令；

通过数字信号处理模块接收所述控制指令，将所述控制指令转化为所述两相混合式步进电机的运行参数，由所述运行参数控制产生的指数型加减速曲线脉冲信号，所述运行参数包括所述两相混合式步进电机的旋转方向、所述两相混合式步进电机对应的旋转圈数以及所述两相混合式步进电机的最大速度；

通过电机驱动模块将所述脉冲信号进行功率放大，根据放大后的所述脉冲信号驱动所述两相混合式步进电机以所述旋转方向、旋转圈数、最大速度从起始位置运行到终点位置。

本发明提供的步进电机的控制方法及控制系统，通过数字信号处理模块将来自控制器的控制指令转化为两相混合式步进电机的运行参数，由运行参数控制产生的脉冲信号符合指数型加减速曲线，使得电机驱动模块驱动两相混合式步进电机的运动速度符合指数型加减速曲线，从而控制两相混合式步进电机的运动经过加速、匀速、减速三个阶段，防止了两相混合式步进电机启动时的失步和停止时的过冲，使得两相混合式步进电机能够精确地运行到指定位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明步进电机的控制系统一个实施例的结构示意图；

图2为本发明步进电机的控制系统又一个实施例的结构示意图；

图3为本发明步进电机的控制方法一个实施例的流程示意图；

图4为本发明实施例中所适用的指数型加减速曲线；

图5为本发明实施例中的两相混合式步进电机的速度曲线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明步进电机的控制系统一个实施例的结构示意图；如图1所示，本发明实施例具体包括：控制器11、与控制器11相连接的数字信号处理模块12、与数字信号处理模块12相连接的电机驱动模块13。