[发明专利]一种高稳定性的步进电机细分驱动方法及系统

说明书

本发明公开了一种高稳定性的步进电机细分驱动方法及系统，所述高稳定性的步进电机细分驱动系统包括细分模块、畸变模块、修正模块和驱动模块，所述细分模块、所述畸变模块、所述修正模块和所述驱动模块依次电性连接，获取步进电机的额定电流、细分后的运行拍数和主脉冲序数，计算细分电流数据，并生成理想数据曲线，获取设定的转速，并结合所述细分电流数据，得到畸变曲线，并结合理想数据曲线反向计算出修正数据，获取当前的实时转速，从所述存储器中选取通过所述修正数据修正后的细分电流数据对电机进行驱动，增加细分数量，提高运转稳定性，缓解低速运转时的抖动问题。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种高稳定性的步进电机细分驱动方法及系统。

背景技术

随着人工智能和机器人等技术的兴起，步进电机得到了越来越广泛的应用。步进电动机系统与其它电机相比，具有结构简单、成本低、定位方便等优点，但也存在着驱动电路效率低、低频震荡、电磁噪声大，高频运行精度差等不足，目前控制步进电机的常用方法是细分驱动算法，原理是每次脉冲切换时，改变相应绕组中额定电流的一部分，则电机转子的每步运动只是步距角的一部分，通常采用电流恒幅均匀旋转的细分方法，即同时改变两相电流的大小，使得电流合成矢量等幅均匀旋转，但细分的数量往往受到限制，一般在512细分数以下，并且由于电机本身的特性以及负载和传动系统的影响，导致标准离散正弦波形驱动实际上会发生畸变，由此产生慢速转动时运行不够稳定，出现抖动等现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高稳定性的步进电机细分驱动方法及系统，增加细分数量，提高运转稳定性，缓解低速运转时的抖动问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种高稳定性的步进电机细分驱动方法，包括：

获取步进电机的额定电流、细分后的运行拍数和主脉冲序数，计算细分电流数据；

获取设定的转速，并结合所述细分电流数据，得到畸变曲线；

利用所述畸变曲线进行反向计算，得到修正数据并存储；

选取对应所述修正数据进行修正，完成细分驱动。

其中，所述获取步进电机的额定电流、细分后的运行拍数和主脉冲序数，计算细分电流数据，包括：

获取步进电机的额定电流、细分后的运行拍数和主脉冲序数，分别进行正余弦运算，并计算出各相对应的磁动势，通过由各相磁动势合成定子合成磁动势的幅值不变，得到细分电流数据，并生成理想数据曲线。

其中，所述获取设定的转速，并结合所述细分电流数据，得到畸变数据，包括：

获取设定的转速，利用所述细分电流数据驱动电机转动，并通过示波器记录每相实际输出的电流畸变数据，并生成畸变曲线。

其中，利用所述畸变数据进行反向计算，得到修正数据并存储，包括：

将所述电流畸变曲线与理想数据曲线进行反向计算，得到修正数据，并在由脉冲个数为横坐标，电压值为纵坐标的坐标系中生成修正曲线，存储于存储空间中。

其中，所述选取对应所述修正数据进行修正，完成细分驱动，包括：

获取实时转速，从所述存储器中选取通过所述修正数据修正后的细分电流数据对电机进行驱动。

第二方面，本发明提供一种高稳定性的步进电机细分驱动系统，所述高稳定性的步进电机细分驱动系统包括细分模块、畸变模块、修正模块和驱动模块，所述细分模块、所述畸变模块、所述修正模块和所述驱动模块依次电性连接，

所述细分模块，用于将电机固有步距角细分为多个小步的步距角，根据定子合成磁动势计算出细分电流数据；

所述畸变模块，用于依次根据设定的转速，利用所述细分电流数据驱动电机转动，并通过示波器记录每相实际输出的电流畸变数据；