[发明专利]一种步进电机的控制装置和控制系统

权利要求书

1.一种步进电机的控制装置，其特征在于，所述步进电机的控制装置包括FPGA芯片，所述FPGA芯片包括至少一个控制模块，所述控制模块包括：

步数监控子模块，用于监控当前步进电机的运行步数；

控制子模块，与所述步数监控子模块连接，用于根据所述运行步数和预设参数对所述步进电机进行控制；

其中，所述预设参数包括预设校准步数和预设的目标步数；相应的，所述控制子模块，包括：校准控制单元和减速控制单元；

所述校准控制单元，用于在校准功能被触发时，根据所述运行步数和预设校准步数对所述步进电机进行校准控制；

所述减速控制单元，用于在减速功能被触发时，根据所述运行步数和预设的目标步数对所述步进电机进行减速控制；

所述减速控制单元，具体用于：

在减速功能被触发时，根据所述运行步数和预设的目标步数确定剩余步数；

若所述剩余步数小于或等于减速阈值，则根据预设的第一减速曲线控制所述步进电机进行减速，其中，所述减速阈值为触发所述步进电机进行减速修正的阈值；

若所述剩余步数大于减速阈值且所述运行步数大于行进阈值，则根据当前运行步数对应的预先确定的第二减速曲线控制所述步进电机进行减速并根据所述减速阈值和运行步数修正目标步数，其中，所述行进阈值为标识是否控制所述步进电机进行减速的阈值；

其中，所述减速功能被触发包括所述减速控制单元接收到减速触发信号和减速使能信号；

或者，所述预设参数包括：预设的目标步数和目标速度，相应的，所述控制子模块包括：

速度调节单元，用于根据所述运行步数、预设的目标步数和目标速度对所述步进电机进行速度调节。

2.根据权利要求1所述的步进电机的控制装置，其特征在于，所述校准控制单元，具体用于：

在校准功能被触发时，将所述运行步数修正为所述预设校准步数，所述校准功能被触发包括所述校准控制单元接收到校准触发信号和校准使能信号。

3.根据权利要求1所述的步进电机的控制装置，还包括：

边沿检测子模块，分别与所述步数监控子模块和控制子模块连接，用于进行信号的跳变沿的检测，所述信号包括：电机启动信号、校准触发信号和减速触发信号。

4.根据权利要求1所述的步进电机的控制装置，所述速度调节单元，具体用于：

如果所述运行步数对应的速度小于目标速度且所述运行步数小于预设倍数的目标步数，则生成加速指令；

如果所述运行步数对应的速度小于目标速度且所述运行步数大于或等于预设倍数的目标步数，则生成减速指令；

如果所述运行步数等于目标速度且所述运行步数小于所述目标步数减去加速阶段步数，则生成匀速指令；

如果所述目标步数减去所述运行步数小于或等于预设的减速阶段步数，则生成减速指令。

5.根据权利要求1所述的步进电机的控制装置，还包括：

脉冲生成子模块，分别与所述步数监控子模块和控制子模块连接，用于根据预设的启动速度或所述运行步数对应的速度产生脉冲信号，以驱动所述步进电机。

6.根据权利要求1所述的步进电机的控制装置，还包括：

参数配置子模块，与所述控制子模块连接，用于配置所述步进电机的运行参数，所述运行参数包括启动速度、目标速度、目标步数、目标加速度、负载情况、速度对照表、校准使能和/或减速使能，其中，所述速度对照表为根据所述启动速度、目标速度、目标步数、目标加速度和负载情况生成的对照表，所述速度对照表包括第一减速曲线和第二减速曲线。

7.根据权利要求6所述的步进电机的控制装置，还包括：

故障报警子模块，分别与所述步数监控子模块和参数配置子模块连接，用于在接收到结束指令后，根据所述运行参数确定报警信号。

8.一种步进电机的控制系统，其特征在于，包括：上位机和与所述上位机连接的如权利要求1-7任一项所述的步进电机的控制装置；

所述上位机，用于获取至少一个步进电机的运行参数，所述运行参数包括启动速度、目标速度、目标步数、目标加速度、速度对照表、校准使能和/或减速使能；

所述步进电机的控制装置，用于接收所述上位机发送的各所述运行参数，并基于所述运行参数对对应的步进电机进行控制。