[发明专利]步进电机控制方法、装置、系统及存储介质

说明书

本发明涉及电机驱动技术领域，公开了一种步进电机控制方法、装置、系统及存储介质，所述方法包括：提供一种正弦S曲线加速算法，根据目标位移和目标速度由所述算法计算和规划步进电机在运动过程中的的速度方程，根据所述速度方程，由驱动器内置的高性能处理器及驱动模块控制所述步进电机运转，由于其速度方程的二阶导数为正弦函数，即加速度、加加速度方程均连续可导，不存在突变，较好地符合了步进电机力矩随速度升高而减小的特点，充分利用了电机的有效转矩，同时能够减弱机械冲击，使得步进电机运行更加平稳可靠。

技术领域

本发明涉及电机驱动技术领域，尤其涉及一种步进电机控制方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

步进电机是将电脉冲信号转变为线位移或者角位移的机电执行元件，是现代数字程序控制系统中的主要执行单元，应用极为广泛，但步进电机不能像普通直流电机、交流电机那样在常规下使用，它必须由双环脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用，而现有的两相步进电机驱动系统存在体积较大、精度较低、能耗较大、成本较高等问题。

步进电机有一个空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，因此在实际应用中，如果启动脉冲频率高于该值，电机可能发生失步或堵转，从而不能正常启动。解决这些问题的关键在于电机启动时的速度控制，现有技术中一般采取加速曲线算法来对速度进行控制，所述加速曲线算法一般有直线型、抛物线型，其中，直线型加速曲线具有时间最优和运算简单等特性，但这种加速模式没有考虑进步电机力矩变化的特点。同时由于在加速开始和加速完成时，加速度存在突变，将会产生机械冲击诱发振动，对系统的平稳运行带来不利影响。

所以，存在着如何使步进电机运行更加平稳以满足更高的应用场合需求的技术问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种步进电机控制方法、装置、系统及存储介质，旨在解决如何使步进电机运行更加平稳以满足更高的应用场合需求的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种步进电机控制方法，所述步进电机控制方法包括以下步骤：

接收上位机的数据指令，所述数据指令包括目标位移和目标速度；

根据所述目标位移和所述目标速度通过预设正弦S曲线加速算法计算所述步进电机在运行阶段各时刻的时刻速度；

根据所述时刻速度控制所述步进电机运转。

优选地，所述根据所述目标位移和所述目标速度通过预设正弦S曲线加速算法计算所述步进电机在运行阶段各时刻的时刻速度，具体包括：

根据所述目标位移和所述目标速度计算所述加加速阶段的加加速度和加加速时间；

根据所述加加速时间确定所述匀加速阶段的匀加速时间；

根据所述目标位移、所述目标速度、所述加加速度、所述加加速时间和所述匀加速时间计算所述步进电机在运行阶段各时刻的时刻速度。

优选地，所述根据所述目标位移、所述目标速度、所述加加速度、所述加加速时间和所述匀加速时间计算所述步进电机在运行阶段各时刻的时刻速度，具体包括：

根据所述目标位移、所述目标速度、所述加加速度、所述加加速时间和所述匀加速时间分别计算所述加加速阶段的第一最大速度和所述匀加速阶段的第二最大速度；

根据所述加加速度和所述加加速时间计算最大加速度；

根据所述加加速度、所述加加速时间、所述匀加速时间、所述第一最大速度、所述第二最大速度和所述最大加速度计算所述步进电机在运行阶段各时刻的时刻速度。